Loại đèn này có cường độ sáng cao hơn phía bên tayphải, nơi hay có người đi bộ và xe đạp mà lái xe thường rất khó phát hiện trong đêm.Vài năm sau, ngành công nghiệp ô tô chứng kiến sự xâ
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và di chuyển của con người ngày càng tăng cao, đặc biệt là sự phát triển của ô tô tại Việt Nam Xe con, với vai trò là phương tiện di chuyển chủ yếu, đã trở thành lựa chọn phổ biến Là sinh viên ngành công nghệ ô tô, việc nghiên cứu và thiết kế các bộ phận của xe con là rất thiết thực Trong khuôn khổ đồ án môn học, tôi được giao nhiệm vụ thiết kế mô hình Hệ Thống Đèn Chiếu Sáng và Hệ Thống Đèn Tín Hiệu cho xe con, giúp tôi ứng dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế và củng cố kiến thức đã học.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
- Nghiên cứu và tìm hiểu về nguyên lý hoạt động
- Đọc hiểu sơ đồ mạch điện và cơ sở lý thuyết.
- Thiết kế một mô hình mô phỏng hệ thống chiếu sang và tín hiệu trên ô tô.
- Thi công mô hình hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ô tô.
- Cách bảo dưỡng và sữa chữa
- Ứng dụng vào thực tế để phát triển ngành ô tô
NỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Tìm hiểu về lịch sử hình thành
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu trên xe ô tô.
- Cách sữa chữa và kiễm tra trên hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu trên ô tô.
- Thiết kế và thi công được mô hình hệ thống chiếu sáng và hệ thống tín hiệu trên ô tô.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Thu thập thông tin và nghiên cứu tài liệu
- Phân tích và tổng hợp kinh nghiệm
- Quan sát thực tế và rút ra hướng thi công
- Phân loại và hệ thống hóa cơ sở lý thuyết
KẾT CẤU TIỂU LUẬN
Đồ án bao gồm :8 chương
Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ
Chương 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ
Chương 4 : NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ Chương 5 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Chương 6 : TÀI LIỆU THAM KHẢO
6
KHÁI QUÁT CHUNG
Hệ thống chiếu sáng trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành trong mọi điều kiện thời tiết Đồng thời, hệ thống thông tin và tín hiệu giúp người lái giao tiếp hiệu quả với các phương tiện và người tham gia giao thông khác, cũng như nhận biết tình trạng kỹ thuật của xe Những hệ thống này là yêu cầu thiết yếu để đảm bảo an toàn khi di chuyển trên đường.
CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU
Hình 2.1: Ô tô di chuyển trên đường tối
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu thực hiện các nhiệm vụ sau:
Chiếu sáng phần đường khi xe chuyển động trong đêm tối.
Báo hiệu bằng ánh sáng sự có mặt của xe trên đường.
Chỉ báo kích thước, khuôn khổ của xe và biển số xe.
Báo hiệu khi xe quay vòng, rẽ trái hoặc rẽ phải, khi phanh hoặc khi dừng xe.
Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết (chiếu sáng động cơ, buồng lái,khoang hành khách, khoang hành lí,…).
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU
Hệ thống chiếu sáng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ô tô khi di chuyển trong điều kiện ánh sáng kém Lịch sử của hệ thống này bắt đầu từ năm 1886, khi Gottlieb Daimler và Karl Benz giới thiệu chiếc ô tô đầu tiên.
Trong những ngày đầu của ô tô, tài xế sử dụng đèn nến, sau đó chuyển sang đèn xăng và acetylene để chiếu sáng Đến khoảng năm 1910, đèn điện đầu tiên được áp dụng cho ô tô, với máy phát điện một chiều trở thành giải pháp tối ưu cho đèn pha, do ắc quy thời kỳ đó có chất lượng không cao.
Năm 1913, công ty điện Bosch ở Đức giới thiệu sản phẩm “Bosch Light”, tích hợp đèn pha, máy phát điện một chiều và bộ điều chỉnh Đến năm 1920, điện đã trở thành công nghệ chủ đạo trong đèn pha và ô tô Năm 1924, giải pháp kỹ thuật mới giảm chói mắt cho xe đi ngược chiều được đưa ra với bóng đèn hai sợi đốt Năm 1957, Mercedes 300SL Roadster là chiếc xe đầu tiên kết hợp pha, cốt và đèn signal trong một đèn pha duy nhất, cùng năm đó xuất hiện đèn cốt không đối xứng Ngành công nghiệp ô tô sau đó chứng kiến sự phát triển của đèn Halogen, với thiết kế đèn pha hình chữ nhật vào đầu những năm 1960 Năm 1983, công nghệ đèn pha mới với gương ellipsoid cải tiến đã tạo ra ánh sáng mạnh mẽ hơn Đèn pha đôi ra đời, cho phép tối ưu hóa chức năng pha và cốt với sự hỗ trợ của máy tính Năm 1991, đèn pha xenon được giới thiệu, tiêu thụ 35W nhưng sáng gấp đôi đèn halogen 55W Đầu những năm 2000, công nghệ bi-xenon cải tiến cho phép điều chỉnh hướng chiếu sáng theo góc lái, nâng cao hiệu quả chiếu sáng và mang lại cảm giác an toàn cho tài xế.
Đèn LED trước đây chỉ xuất hiện trên các dòng ô tô cao cấp, nhưng hiện nay đã trở nên phổ biến và giá cả phải chăng cho xe bình dân Chúng tiết kiệm năng lượng vượt trội so với bóng halogen, ví dụ như đèn LED của Visteon chỉ tiêu tốn 15W cho chế độ cốt, trong khi bóng halogen cần tới 65W Đèn LED cũng có tuổi thọ lâu hơn, khoảng 10.000 giờ, gấp 10 lần so với bóng halogen Các nhà thiết kế ưa chuộng đèn LED vì kích thước nhỏ gọn và khả năng chiếu sáng hiệu quả, cho phép sáng tạo nhiều kiểu dáng đèn thời trang và cá tính hơn.
CẤU TẠO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ
Hệ thống chiếu sáng của xe bao gồm đèn pha, đèn soi sáng buồng lái và các khu vực quan trọng như khoang hành khách, khoang hành lý, khoang động cơ, bậc cửa lên xuống và biển kiểm soát Các thiết bị chiếu sáng được phân bổ công suất hợp lý theo mức độ quan trọng, nhằm tiết kiệm năng lượng từ nguồn điện và động cơ.
2.4.1 Đèn pha Đèn pha có nhiệm vụ chiếu sáng mặt đường khi xe chuyển động trong đêm tối, đảm bảo cho người lái xe có thể nhìn rõ mặt đường trong một khoảng cách đủ lớn khi xe đang chuyển động với tốc độ cao và kể cả khi gặp xe khác đang đi ngược chiều. Mặt khác cũng yêu cầu tia sáng của đèn pha không làm lóa mắt người lái xe và các phương tiện giao thông khác đi ngược chiều Để thỏa mãn các yêu cầu nêu trên, đèn pha được chế tạo có 2 chế độ chiếu sáng:
Chiếu sáng xa là chế độ ánh sáng cần thiết khi xe di chuyển với tốc độ cao và không có xe đi ngược chiều Khoảng cách tối ưu để chiếu sáng phía trước xe trong chế độ này là từ 180 đến 250 mét.
Chiếu sáng gần: khi xe gặp xe đi ngược chiều, khoảng đường cần chiếu sáng ở chế độ này là 50÷75m a, Cấu tạo của đèn pha
Tính chất chiếu sáng của đèn pha được xác định bởi cấu trúc của bộ phận quang học, bao gồm kính khuếch tán và chóa phản chiếu, cũng như thiết kế của bóng đèn pha Các thành phần chính của bóng đèn pha bao gồm bóng đèn, chóa phản chiếu để phản xạ ánh sáng và kính khuếch tán để phân tán ánh sáng.
Bóng đèn pha có hai dây điện trở với công suất khác nhau, dây tóc chiếu sáng xa có cường độ sáng khoảng 50000÷60000 cd và độ rọi gấp đôi, được bố trí tại tiêu điểm của bộ phận phản chiếu ánh sáng, tạo chùm tia sáng song song với trục quang học Trong khi đó, dây tóc chiếu sáng gần có cường độ sáng khoảng 21000÷40000 cd, được đặt trên tiêu điểm của bộ phận phản chiếu, tạo góc với trục quang học và chỉ chiếu sáng một phần đường gần Dây tóc được coi như điểm sáng nhỏ đặt tại tiêu cự của chóa phản chiếu Parabôn, giúp các chùm tia sáng đi song song với trục quang học Để chiếu sáng đồng đều mặt đường, các chùm tia sáng cần hơi lệch sang hai bên, nhiệm vụ này do kính khuếch tán đảm nhiệm Hình dáng uốn cong của dây tóc giúp tiết kiệm không gian, và bóng đèn pha được lắp cố định trên ôtô với mặt phẳng qua chân dây tóc nằm ngang, trong khi dây tóc của các loại đèn khác như đèn hiệu hay đèn phanh được bố trí theo đường thẳng, không phù hợp cho đèn pha.
Hình 2.6: Cấu tạo đèn pha ô tô 1.Choá đèn
6.Vít điều chỉnh 7.Vỏ hệ thống quang học 8.Vỏ đèn
9.Kính khuyếch tán 10.Vòng nẹp
Hình 2.6: Hai chế độ chiếu sáng của đèn pha ô tô
Bóng đèn pha cần có đầu chuẩn và dấu để lắp đặt chính xác, đảm bảo dây tóc sáng xa nằm đúng tiêu cự với độ chính xác 0,25mm nhờ vào tai đèn được hàn trực tiếp vào đuôi bóng Trên đèn pha có vít điều chỉnh giúp hướng phần tử quang học theo mặt phẳng thẳng đứng và ngang để điều chỉnh chùm tia sáng Hiện nay, bóng đèn pha được chế tạo thành một khối không tháo rời, với choá đèn tráng nhôm và kính khuếch tán hàn liền, tạo thành buồng đèn kín Kết cấu này bảo vệ tốt hệ thống quang học khỏi bụi bẩn và tác động môi trường, giúp tăng tuổi thọ cho dây tóc đèn mà không cần bảo trì kỹ thuật Sau khi ra mắt loại đèn này, các nhà sản xuất đã phát triển bóng đèn pha tháo lắp, cho phép dễ dàng thay thế các phần tử quang học và kính khuếch tán khi cần thiết.
Bộ phận phản xạ ánh sáng, hay còn gọi là chóa phản chiếu, được thiết kế như một chiếc bát parabol với vật liệu có hệ số phản xạ cao từ 0,6 đến 0,9 Mặt trong của chóa được mạ một lớp nhôm mỏng và đánh bóng để tối ưu hóa khả năng phản xạ Ngoài ra, chóa đèn hình elíp và chóa đèn bốn khoang cũng được sử dụng để cải thiện hiệu suất chiếu sáng.
Bộ phận khuếch tán có vai trò quan trọng trong việc phân bố chùm tia sáng sau khi phản xạ, đảm bảo đáp ứng yêu cầu chiếu sáng Nó bao gồm các thấu kính và lăng kính làm từ thủy tinh silicat hoặc thủy tinh hữu cơ, với hệ số xuyên thông khoảng 0,74÷0,83 và hệ số phản xạ của mặt trong từ 0,14÷0,09 Chùm tia sáng sau khi đi qua bộ phận khuếch tán sẽ được phát tán ra một góc lớn hơn, giúp người lái xe nhìn rõ hơn về mặt đường với góc nghiêng 18÷20 độ Trong chế độ chiếu sáng gần, sự phân bố chùm tia sáng có thể là đối xứng hoặc không đối xứng; việc phân bố không đối xứng giúp người lái xe quan sát rõ phần đường bên phải và giảm thiểu hiện tượng lóa mắt từ xe đi ngược chiều Các loại đèn pha như đèn sợi đốt được sử dụng trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ô tô.
Ban đầu, đèn sợi đốt được thiết kế với vỏ thủy tinh và chứa dây điện trở bằng volfram Dây volfram được kết nối với hai dây dẫn cung cấp dòng điện, gắn chặt vào nắp đậy bằng đồng hoặc nhôm Để ngăn chặn oxy hóa và bốc hơi dây tóc, bên trong bóng đèn được hút hết khí, tạo ra môi trường chân không.
Cấu tạo bóng đèn loại dây tóc. a- Loại một dây tóc; b- Loại hai dây tóc.
Khi hoạt động ở điện áp định mức, dây tóc của đèn sợi đốt đạt nhiệt độ 2300oC, tạo ra ánh sáng trắng Nếu điện áp thấp hơn, nhiệt độ và cường độ sáng giảm, trong khi điện áp cao hơn có thể gây bốc hơi volfram, làm đen bóng đèn và có thể đốt cháy dây tóc Đèn sợi đốt thường làm việc trong môi trường chân không, dẫn đến hiện tượng bốc hơi và làm đen vỏ thủy tinh Một giải pháp là tăng kích thước vỏ thủy tinh, nhưng điều này có thể làm giảm cường độ ánh sáng theo thời gian Đèn halogen đã thay thế đèn sợi đốt truyền thống trên ô tô từ cuối những năm 70, với ánh sáng cải thiện và tuổi thọ vượt trội Đèn pha Halogen lần đầu tiên ra mắt ở Châu Âu năm 1962 và trở thành trang bị bắt buộc tại một số quốc gia, trong khi Mỹ bắt đầu sử dụng vào năm 1978 Nhờ khả năng tạo ra ánh sáng nhiều hơn mà vẫn tiêu thụ điện tương đương, đèn Halogen đã trở thành loại phổ biến nhất trên thế giới, được nhiều hãng ôtô sử dụng cho các mẫu xe mới.
Bóng đèn halogen ra đời đã khắc phục nhược điểm của bóng đèn dây tóc thông thường nhờ vào việc sử dụng thủy tinh thạch anh, chịu được nhiệt độ và áp suất cao (5 đến 7 bar), giúp dây tóc đèn sáng hơn và tăng tuổi thọ Một ưu điểm nổi bật khác của bóng halogen là kích thước tim đèn nhỏ hơn, cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn so với bóng đèn thông thường.
Cấu tạo bóng đèn halogen.
1- Vỏ thủy tinh thạch anh;
5- Các tiếp điểm Đèn halogen có chứa khí halogen (như Iod hoặc Brôm) Các chất khí này tạo ra một 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 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 1450 độ C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram 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 250 độ C Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi Vỏ bóng đèn được làm từ thạch anh và cũng có thể được làm nhỏ hơn vì vậy cho phép tập trung ánh sáng tốt hơn.
Hình 2.7: Đèn halogen của Philips
Đến thập kỷ 80, công nghệ đèn pha đã có sự phát triển đáng kể khi cho phép thay riêng bóng đèn mà không cần thay cả bầu đèn, mở ra cơ hội cho các nhà sản xuất ô tô sáng tạo nhiều kiểu dáng và phong cách khác nhau Trong thập kỷ trước, ngành công nghiệp ô tô đã chứng kiến bước tiến lớn với sự ra đời của đèn xenon (High Intensity Discharge - phóng điện cường độ cao), loại đèn này cung cấp cường độ ánh sáng cao hơn 60% so với đèn halogen thông thường nhưng lại tiêu thụ ít năng lượng hơn Đèn xenon có tuổi thọ gấp 10 lần so với đèn halogen, với thời gian sử dụng trung bình lên tới 3000 giờ Công nghệ HID không chỉ nâng cao hiệu suất chiếu sáng mà còn tăng tính an toàn khi lái xe ban đêm nhờ ánh sáng trắng xanh gần giống ánh sáng mặt trời, giúp người lái dễ dàng quan sát với hình ảnh rõ nét và chân thực hơn.
Đèn xenon hoạt động dựa trên nguyên lý phóng điện giữa hai bản cực điện trong khí trơ xenon, được bảo vệ bởi bình thủy tinh thạch anh Khi điện áp đạt khoảng 25.000V, hiện tượng phóng điện xảy ra, kích thích các electron trong phân tử khí Quá trình này tạo ra tia lửa điện, làm cho các phân tử khí xenon đạt mức năng lượng cao Khi trở về trạng thái bình thường, các phân tử này giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng theo quy luật bức xạ điện từ.
Hình 2.10: Cấu trúc đèn xenon trên xe Audi A6
Đèn Bi-xenon là phiên bản cải tiến của đèn xenon, sử dụng một động cơ điện nhỏ để điều chỉnh tấm phản xạ, từ đó thay đổi hướng chùm sáng và tạo ra chế độ pha, cốt Với tiêu chuẩn chế tạo khắt khe và quy trình phức tạp, giá thành của loại đèn này không hề rẻ, vì vậy chúng thường được trang bị trên các mẫu xe hạng sang.
Đèn LED (Light Emitting Diode)
CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ ĐÈN TÍN HIỆU 26 1 Hệ thống đèn pha
Hình 2.20: Đèn chiếu sáng trên ô tô
Hệ thống chiếu sáng của xe có các bộ phận sau đây.
Hình 2.21: Các bộ phận của hệ thống chiếu sáng xe
1 Đèn pha/đèn pha loại cao áp (ECU điều khiển đèn pha cao áp) (Đèn sương mù phía trước)
2 Cụm đèn phía sau (Đèn sương mù phía sau)
3 Công tắc điều khiển đèn và điều chỉnh độ sáng (Công tắc đèn xinhan, công tắc đèn sương mù phía trước/phía sau)
4 Đèn xinhan và đèn báo nguy hiểm
5 Công tắc đèn báo nguy hiểm
6 Bộ nhấp nháy đèn xinhan
7 Cảm biến báo hư hỏng đèn
9 Cảm biến điều khiển đèn tự động
10 Công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn pha
11 Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn pha
14 Đèn chiếu sáng khoá điện
Sử dụng loại hệ thống đèn pha có cả rơle đèn pha và rơle điều chỉnh độ sáng
Hình 2.22: Mạch điện hệ thống đèn pha
- Hoạt động của đèn pha-chiếu gần
Khi công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí HEAD (LOW), thì rơ le đèn pha bật lên và các đèn pha-chiếu gần bật sáng.
Hình 2.23: Mạch điện đèn pha chiếu gần
- Nguyên lý hoạt động của đèn pha chiếu xa
Khi công tắc đèn pha chuyển sang vị trí HEAD (HIGH), các rơle đèn pha và hệ thống điều chỉnh độ sáng sẽ kích hoạt, làm cho đèn pha-chiếu xa sáng lên Đồng thời, đèn chỉ báo đèn pha-chiếu xa trên bảng táp lô cũng sẽ phát sáng.
Hình 2.24: Mạch điện đèn pha chiếu xa
- Nguyên lý hoạt động nháy pha FLASH
Khi công tắc điều khiển đèn được chuyển sang vị trí FLASH, các rơle đèn pha và chức năng điều chỉnh độ sáng sẽ hoạt động, làm cho đèn pha-chiếu xa bật sáng.
Hình 2.25: Mạch điện đèn nháy pha
Hình 2.26: Mạch điện đèn hậu
Hình 2.27: Mạch điện đèn hậu
Khi công tắc điều khiển đèn được vặn về vị trí “TAIL”, dòng điện sẽ đi vào cuộn dây của rơ le đèn hậu, khiến cho rơ le này bật lên và đèn sáng.
2.5.3 Hệ thống đèn signal và đèn cảnh báo nguy hiểm
Nguyên lí hoạt động của đèn signal
Hình 2.28: Mạch điện đèn signal
Khi công tắc đèn signal được kích hoạt, đèn signal bên trái và bên phải sẽ nhấp nháy để thông báo tình trạng hoạt động Hệ thống này còn phát ra âm thanh để cảnh báo người lái về việc đèn signal đang hoạt động.
Hình 2.29: Mạch điện đèn signal trái
Khi công tắc đèn signal chuyển sang bên trái, cực EL của bộ nháy đèn signal và dây mát được kết nối, cho phép dòng điện tới cực LL, làm cho đèn signal bên trái nhấp nháy.
Hình 2.30: Mạch điện đèn signal phải
Khi công tắc đèn signal được chuyển sang bên phải, cực ER của bộ nháy đèn signal sẽ kết nối với dây mát Kết quả là dòng điện sẽ chảy đến cực LR, làm cho đèn signal bên phải nhấp nháy.
Nguyên lí hoạt động của đèn báo nguy hiểm
Hình 2.31: Mạch điện đèn báo nguy hiểm (ưu tiên)
Khi công tắc đèn báo nguy hiểm được kích hoạt, cực EHW của đèn tín hiệu sẽ được tiếp mát Dòng điện sẽ đi tới cả hai cực LL và LR, khiến cho tất cả các đèn tín hiệu nhấp nháy đồng loạt.
Khi một bóng đèn tín hiệu bị cháy, cường độ dòng điện giảm, dẫn đến tần số nhấp nháy tăng lên, nhằm thông báo cho người lái xe về sự cố.
2.5.4 Hệ thống đèn sương mù phía trước và phía sau
Đèn sương mù phía trước hoạt động khi công tắc điều khiển ở chế độ TAIL hoặc HEAD Khi bật công tắc đèn sương mù, rơ le sẽ kích hoạt và đèn sương mù sẽ sáng lên.
Hình 2.32: Mạch điện đèn sương mù phía trước
Đèn sương mù phía sau hoạt động khi công tắc điều khiển ở chế độ TAIL hoặc HEAD, tương tự như đèn sương mù phía trước Để bật đèn sương mù phía sau, người dùng cần kéo công tắc lên một nấc từ vị trí ON của đèn sương mù phía trước.
Mạch điện đèn sương mù phía sau được thiết kế để đảm bảo người lái không quên tắt đèn Khi công tắc điều khiển đèn chuyển về vị trí OFF trong khi đèn sương mù phía sau đang sáng (vị trí ON), đèn sẽ tự động tắt Đặc biệt, đèn sương mù sẽ vẫn ở trạng thái tắt ngay cả khi công tắc được xoay về vị trí HEAD Chức năng này có thể được điều khiển bằng cơ khí hoặc điện, tùy thuộc vào loại xe, với mạch điện bên trái được điều khiển bằng cơ khí.
2.5.6 Hệ thống điều khiển đèn tự động trên ô tô
Hình 2.38: Ô tô sử dụng hệ thống điều khiển đèn tự động
Cảm biến điều khiển đèn tự động xác định góc chiếu sáng và truyền tín hiệu tới bộ phận điều khiển khi công tắc ở vị trí AUTO hoặc OFF Hệ thống này sẽ bật đèn hậu trước, sau đó là đèn pha tùy theo mức độ sáng xung quanh Nó cũng có khả năng chỉ bật đèn hậu trong một thời gian ngắn khi trời tối, như khi xe đi dưới cầu hoặc trong khu vực cây cối, và nếu độ sáng vẫn thấp, đèn pha sẽ được bật Có hai loại hệ thống điều khiển đèn tự động: loại có cảm biến và bộ phận điều khiển chung, và loại bật đèn hậu và đèn pha đồng thời.
Hình 2.39: Sơ đồ nguyên lí bộ điều khiển đèn
Cảm biến điều khiển đèn tự động phát hiện mức độ chiếu sáng xung quanh và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển đèn Khi cường độ ánh sáng giảm, bộ điều khiển sẽ kích hoạt rơle để bật đèn hậu và đèn pha Ngược lại, khi cường độ sáng tăng lên, các đèn này sẽ tự động tắt.
Mạch điện điều khiển đèn lùi tự động
Hình 2.40: Mạch điện điều khiển đèn lùi tự động
Khi xe chuyển sang số lùi, hệ thống điện sẽ hoạt động, bật đèn lùi để hỗ trợ lái xe quan sát phía sau dễ dàng hơn Khi người lái xe chuyển số ra khỏi chế độ lùi, công tắc sẽ mở và đèn lùi sẽ tắt.
37
MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ HỆ THỐNG TÍN HIỆU QUA PHẦN MỀM PROTEUS
Để mô phỏng các chế độ làm việc của hệ thống, nhóm chọn phần mềm proteus để mô phỏng.
Hình 3.1: Sơ đồ mạch khi đã đóng công tắc ACC tương tự như trên xe ta mở khóa ở nấc ACC
Chức năng của công tắc là cung cấp nguồn điều khiển cho hệ thống khi được đóng lại Khi công tắc mở, toàn bộ hệ thống sẽ không hoạt động Trên thực tế, nếu không mở hoặc rút chìa khóa, các hệ thống này cũng sẽ không hoạt động, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các thiết bị.
Hình 3.2: Mô phỏng mạch khi đã đóng công tắc lùi (tương ứng khi ta cài số lùi làm đóng tiếp điểm)
Nguyên lý: Khi ta đóng công tắc điện (+) cuộn dây (được nối mass) làm đóng tiếp điểm Điện (+) qua tiếp điểm bóng đèn (được nối mass) bóng đèn sáng.
Hình 3: Mô phỏng mạch khi đóng công tắc stop (tương tự như trên xe lúc ta đạp thắng làm đóng tiếp điểm)
Hình 3.3: Mô phỏng mạch khi đóng công tắc stop (tương tự như trên xe lúc ta đạp thắng làm đóng tiếp điểm)
Nguyên lý: Khi ta đóng công tắc điện (+) cuộn dây (được nối mass) làm đóng tiếp điểm Điện (+) qua tiếp điểm bóng đèn (được nối mass) bóng đèn sáng.
Hình 3.4: Mô phỏng mạch đèn có khi đã đóng công tắc
Nguyên lý: Khi ta đóng công tắc điện (+) cuộn dây (được nối mass) làm đóng tiếp điểm Điện (+) qua tiếp điểm bóng đèn (được nối mass) bóng đèn sáng.
Hình 3.5: Mô phỏng mạch đèn pha khi đã đóng công tắc
Nguyên lý: Khi ta đóng công tắc điện (+) cuộn dây (được nối mass) làm đóng tiếp điểm Điện (+) qua tiếp điểm bóng đèn (được nối mass) bóng đèn sáng.
Hình 3.6: Mô phỏng mạch khi mở tín hiệu rẽ trái
Nguyên lý hoạt động của hệ thống là khi công tắc điện (+) được đóng, tín hiệu sẽ qua bộ xử lý để thực hiện việc đóng ngắt liên tục Điều này dẫn đến việc các cực (+) của đèn tín hiệu bên trái được nối với mass, gây ra hiện tượng đèn chớp tắt liên tục.
Hình 3.7: Mô phỏng mạch khi mở tín hiệu rẽ phải
Khi công tắc điện (+) được đóng, tín hiệu sẽ qua bộ xử lý để thực hiện việc đóng ngắt liên tục Điều này dẫn đến việc các cực (+) của đèn tín hiệu bên phải được nối với mass, gây ra hiện tượng đèn chớp tắt liên tục.
Hình 3.8:Mô phỏng mạch khi ta đóng công tắc ưu tiên (hazard)
Nguyên lý: khi đóng công tắc điện(+) các cực(+) của tất cả các đèn bên trái và bên phải làm cho đèn hai bên chớp tắc cùng lúc.
Khi ta dùng phần mềm để mô phỏng thì có rất nhiều ưu điểm.
Tiết kiệm chi phí (nếu có rảy ra các trường hợp như hư các thiết bị)
Tiết kiệm thời gian (Vì vẽ nhanh hơn việc làm thực nghiệm rất nhiều)
Việc đảm bảo an toàn cho người thiết kế là rất quan trọng, bởi trong quá trình thực nghiệm, nếu xảy ra cháy nổ sẽ gây ra những nguy hiểm nghiêm trọng Ngược lại, khi thực hiện mô phỏng, rủi ro này được loại bỏ, giúp người thiết kế làm việc trong môi trường an toàn hơn.
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ HỆ THỐNG TÍN HIỆU
Hình 3.9 Sơ đồ - kích thước mô hình hệ thống chiếu sáng
Hình 3.10 Sơ đồ mặt chiếu cạnh của mô hình hệ thống chiếu sáng
3.2.2 Mô phỏng mô hình hệ thống chiếu sáng qua phần mềm solidworks
3.11 Mô hình hệ thống chiếu sáng
3.2.3 Bản vẽ chung hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
46
NHỮNG HƯ HỎNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU
Những hỏng hóc phổ biến trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu bao gồm: đứt dây tóc, vỏ đèn bị mờ, chóa phản chiếu ánh sáng và kính khuếch tán bị bẩn, kính khuếch tán ánh sáng bị rạn nứt, giảm đặc tính chiếu sáng của đèn pha và hiệu chỉnh chum tia sáng không đúng cách.
Việc hiệu chỉnh không chính xác chùm tia sáng và cường độ sáng của đèn pha có thể làm giảm chất lượng chiếu sáng mặt đường, dẫn đến tình trạng lóa mắt cho các lái xe đi ngược chiều hoặc giảm khoảng cách chiếu sáng Sự lệch lạc trong việc điều chỉnh đèn pha, như chùm tia sáng hướng lên hoặc xuống không đúng cách, sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến an toàn giao thông.
Một nguyên nhân chính làm giảm hiệu suất chiếu sáng của hệ thống đèn là do điện áp điều chỉnh của bộ điều chỉnh điện áp từ máy phát điện thấp hơn mức định mức hoặc điện trở trong mạch đèn tăng cao Độ sụt áp trong mạch cấp nguồn cho đèn pha không nên vượt quá 0,5V đối với hệ thống điện 12V Ngược lại, nếu điện áp điều chỉnh cao hơn mức định mức, điều này sẽ giảm tuổi thọ của đèn và làm tăng nguy cơ lóa mắt cho các tài xế đi ngược chiều.
THAY THẾ BÓNG ĐÈN PHA
Để thay thế đèn pha, trước tiên bạn cần xác định xem đèn pha bên trái hay bên phải gặp vấn đề Hãy đứng trước mũi xe và kiểm tra tình trạng bóng đèn một lần nữa trước khi tháo ra Đừng quên chuẩn bị một bóng đèn pha dự phòng cùng loại và một khăn sạch hoặc giấy mỏng để sử dụng trong quá trình thay thế.
Bước 1: Xác định vị trí đui đèn
Sau khi mở nắp capo và cố định an toàn, hãy quan sát khu vực xung quanh đèn pha hỏng để xác định vị trí của đui bóng đèn Bạn sẽ thấy ba dây điện nối từ đui đèn, thường có hình dạng trụ tròn.
Bước 2: Tháo đầu dây điện của đèn pha
Đui đèn pha được kết nối với hai dây dẫn điện, cung cấp nguồn điện cho đèn Đui đèn được giữ cố định bằng chốt hãm nhựa, kẹp kim loại hoặc nắp có ren, tùy thuộc vào kiểu xe Đối với chốt hãm nhựa, ấn nẫy ở đỉnh và kéo đui đèn ra từ từ Nếu sử dụng kẹp kim loại, chỉ cần kéo kẹp ra và tránh làm rơi vào khoang động cơ Đối với đui có ren, chỉ cần xoay ngược chiều kim đồng hồ để tháo ra.
Bước 3: Tháo bóng đèn pha cũ
Sau khi tháo dây dẫn, bạn có thể rút bóng đèn cũ ra bằng cách nắm chắc phần chuôi của đui đèn bằng một tay và nắm vào phần bóng bằng tay kia Trong một số trường hợp, cần phải kéo và xoay nhẹ bóng đèn để tháo ra, nhưng hiện nay tình huống này rất hiếm gặp.
Bước 4: Thay bóng đèn mới
Trước khi lắp bóng đèn mới, hãy chuẩn bị một miếng giấy mỏng hoặc giẻ sạch để tránh chạm tay trực tiếp vào bóng, vì dầu từ da tay có thể gây vết đen khi bóng đèn nóng lên Nếu lỡ chạm vào phần thủy tinh, nhanh chóng lau sạch trước khi lắp vào đui đèn Đảm bảo gắn chắc phần chuôi vào phía sau đèn pha, kiểm tra lại để chắc chắn rằng nó đã được lắp đúng vị trí, không có đệm cao su nào thò ra ngoài.
Bước 5: Kiểm tra lần cuối
Nối lại dây dẫn điện phía sau và gắn chụp vào vệ đèn Kiểm tra hoạt động của đèn bằng cách bật tắt công tắc đèn pha vài lần Cuối cùng, đóng nắp capo lại.
BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT
Bộ phận chính của đèn pha bao gồm bóng đèn, chóa phản chiếu ánh sáng và kính khuếch tán, do đó cần bảo dưỡng thường xuyên và cẩn thận Khi mặt gương của chóa bị bẩn hoặc có bụi, không nên dùng vải lau, mà cần rửa sạch bằng nước và phơi khô dưới ánh nắng mặt trời.
Nếu kính phản xạ bị rạn nứt, cần thay ngay để tránh bụi bẩn bám vào và làm ảnh hưởng đến hiệu suất chiếu sáng Khi tháo lắp các bộ phận quang học của đèn pha, tránh chạm vào gương của chóa phản chiếu Nếu kính khuếch tán ánh sáng quá bẩn, hãy sử dụng bông để rửa sạch bằng nước và sau đó sấy khô.
HIỆU CHỈNH CHÙM TIA SÁNG CỦA ĐÈN PHA
Đèn pha là bộ phận quan trọng trên ô tô, giúp tài xế có tầm nhìn rõ ràng khi lái xe vào ban đêm Tuy nhiên, đèn pha có thể gặp sự cố như chiếu lệch hướng, độ chụm không đúng hoặc tầm chiếu không đạt, gây khó khăn cho người lái và làm chói mắt xe đối diện, ảnh hưởng đến an toàn giao thông Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách điều chỉnh đèn pha ô tô một cách hợp lý.
Hình 4.1: Hiệu chỉnh chùm tia sáng của đèn pha bên cao bên thấp và có chùm sáng bằng nhau
Một số dòng xe ô tô trang bị đèn Xenon có khả năng tự điều chỉnh luồng sáng theo tải trọng và tốc độ Những xe này thường có nút xoay cho phép người lái điều chỉnh vị trí đèn tùy theo số lượng hành khách và hành lý Bạn chỉ cần xoay nút điều khiển ở các vị trí 0-1-2-3-4 để phù hợp với tải trọng trên xe.
Hình 4.2: Nút hiệu chỉnh vị trí đèn pha
Các dòng xe sử dụng đèn pha halogen và projector được trang bị các con vít điều chỉnh ở phía sau chóa đèn Vít có ký hiệu (U-D) cho phép điều chỉnh luồng sáng theo chiều lên xuống, trong khi vít có ký hiệu (L-R) giúp điều chỉnh luồng sáng sang trái hoặc phải.
Hình 4.3: Vị trí chỉnh đèn nằm sao bộ chóa đèn
50
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Hệ thống chiếu sáng trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi di chuyển vào ban đêm hoặc trong điều kiện thiếu ánh sáng Qua quá trình thực hiện đồ án môn học về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu, tôi đã tích lũy được nhiều kiến thức về chức năng, nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cũng như các hư hỏng thường gặp và phương pháp sửa chữa các bộ phận của hệ thống này Tôi hy vọng nhóm sẽ tiếp tục phát triển đề tài lên hệ thống chiếu sáng thông minh và hiện đại hơn, để sau khi tốt nghiệp, chúng tôi có thể áp dụng những kiến thức và kinh nghiệm này vào công việc tương lai.
