thiết kế hệ thống chiếu sáng tín hiệu cho ô tô, chương 2 pps

Hệ thống quang học của đèn pha Dây tóc của đèn là vật có kích th-ớc rất nhỏ so với kích th-ớc của đèn nên có thể coi nó nh- là một điểm sáng.. Các chùm tia sáng của điểm sáng sau khi ph

Chương 2: Đèn pha

7.2.1 Hệ thống quang học của đèn pha

Dây tóc của đèn là vật có kích th-ớc rất nhỏ so với kích th-ớc của đèn nên có thể coi nó nh- là một điểm sáng Điểm sáng đ-ợc

đặt ở tiêu cự của choá phản chiếu Parabôn Các chùm tia sáng của

điểm sáng sau khi phản chiếu qua choá đèn sẽ đi song song với trục quang học để có thể chiếu sáng đều khắp mặt đ-ờng các chùm tia sáng phải đi hơi lệch xang hai bên đ-ờng, vấn đề này do kính khuếch tán của đèn đảm nhiệm Hệ thống quang học của đèn pha

đ-ợc giới thiệu trên ( hình 7.3)

và các đ-ờng t-ợng tr-ng của các chùm tia sáng ứng với nấc chiếu xa ( nấc pha ) Kính khuếch tán sẽ h-ớng các chùm tia sáng

ra hai bên để chiếu sáng hết bề rộng của mặt đ-ờng và khoảng đất

lề đ-ờng, còn phần tia sáng h-ớng xuống d-ới để chiếu sáng khoảng đ-ờng sát ngay đẫu xe

a b

Hình 7.3: Hệ thống quang học của đèn pha

a-Nấc pha

b-Nấc cốt

- Hình dáng dây tóc trong đèn pha có ý nghĩa quan trọng

nó th-ờng đ-ợc uốn cong để chiếm một thể tích nhỏ

- Bóng đèn pha đ-ợc bắt cố định ôtô sao cho mặt phẳng qua chân các dây tóc ở vị trí nằm ngang Còn dây tóc ở các bóng đèn bản đồng hồ, đèn hiệu ( đèn hậu, đèn

phanh, đèn báo rẽ) đ-ợc bố trí theo đ-ờng thẳng nên không thể dùng đ-ợc cho đèn pha

2 Cấu tạo của đèn pha và bóng đèn

Sơ đồ cấu tạo chung của đèn pha:

1.Choá đèn 2.Đệm 1.kính

khuyếch tán

3.Bóng đèn 4.Đui đèn 2.Choá đèn

5.Vít điều 6.Vỏ đèn 3.L-ới chắn

7.Vỏ hệ thống qh 8.Vít điều chỉng 4.Đui

đèn

Hình 7.4: Đèn pha tháo, lắp đ-ợc Hình 7.5: Đèn pha không tháo, lắp đ-ợc

Hình 7.6: choá đèn parabol

9.Kính khuyếch tán 10.Vòng nẹp 5.Bóng đèn

pha – cốt

6.Bóng đèn khích th-ớc

Cấu tạo của đèn pha gồm 3 phần chính: Choá đèn; Bóng đèn

và Kính khuyếch tán

Chóa đèn:

- Choá đèn đ-ợc dập bằng thép lá và đ-ợc phủ bên trong một

lớp kim loại phản chiếu Chất phản chiếu th-ờng là Crôm, Bạc,

Nhôm

- Crôm tạo ra lớp cứng và trơ xong hệ số phản chiếu kém 60 %

- Bạc có hệ số phản chiếu cao 90 % nh-ng lại mềm dễ bị x-ớc

nếu nh- lau chùi không cẩn thận sau một thời gian làm việc sẽ tối

màu do oxy hoá

- Nhôm có hệ số phản chiếu cao 90 % nó đ-ợc phun lên lớp

phủ sẵn theo ph-ơng pháp tĩnh điện trong điều kiện chân không

Lớp nhôm rất bóng nh-ng cũng dễ bị xây sát Do đó kết cấu đèn

pha loại này phải sao cho không có vật gì chạm đến Do tính năng

và tính kinh tế nên ng-ời ta th-ờng sử dụng nhôm trong lớp phủ

choá đèn

Hiện nay ng-ời ta sử dụng các loại choá đèn khác

nhau, sau đây giới thiệu một số choá đèn hay dùng:

+Choá đèn parabol(hình 7.6)

với loại chóa đèn này thì ánh sáng tại tiêu

điểm F tới chóa đèn và đ-ợc phản xạ thành

chùm tia sáng song song

+ Chóa đèn hình elíp: (hình 7.7)

với loại này chùm tia sáng đi từ nguồn

sáng(bóng đèn) F1 đ-ợc phản xạ và hội tụ

tại tiêu điểm F2

+ Loại chóa đèn hình elíp với l-ới chằn hình parapol:

Hình 7.7: Chóa đèn hình elíp

Hình 7.8: Choá đèn pha hình elíp với l-ới chắn parapol

Với loại này d-ới tác dụng của tấm chắn thì chùm sáng từ F1 qua tấm chắn hội tụ tại F2 Chùm tia sáng đi tiếp qua l-ới chắn parapol tạo thành chùm sáng song song qua kính khuyếch tán đ-ợc kính khuyếch tán phân kỳ chùm tia sáng(F2của chóa đèn trùng với tiêu điểm l-ới parabol)

+ Loại chóa đèn 4 khoang( Hình 7 9)

-Bóng đèn:

Bóng đèn pha phải có đầu chuẩn và dấu để lắp vào đèn đúng

vị trí tức là dây tóc sáng xa phải nằm ở tiêu cự của choá với độ chính xác 0,25mm, điều kiện này đ-ợc đảm bảo nhờ tai đèn Tai

đèn đ-ợc hàn trực tiếp vào đầu chuẩn của đuôi bóng đèn và có chỗ khuyết ( dấu ) để đảm bảo khi lắp không sai vị trí Trên đèn pha có vít điều chỉnh để h-ớng phần tử quang học của đèn pha theo mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng ngang nhằm chỉnh đúng h-ớng của chùm tia sáng Hiện nay việc chế tạo các bóng đèn pha là không tháo, lắp đ-ợc ( một khối ), choá đèn có tráng nhôm và kính khuếch tán của đèn đ-ợc hàn liền với nhau tạo thành buồng đèn và

đ-ợc hút hết khí ra Các dây tóc đ-ợc đặt trong buồng đèn và cũng hàn kín với choá, chỉ còn đầu dây là đ-ợc đ-a ra ngoài Nh- vậy toàn bộ hệ thống quang học của pha cả bóng đèn đ-ợc hàn thành một khối kín Ưu điểm chủ yếu của kết cấu này là bộ phận quang học đ-ợc bảo vệ tốt khỏi bụi bẩn và các ảnh h-ởng của môi tr-ờng, các chất hoá học Vì vậy tuổi thọ của các dây tóc đèn này tăng và

Hình 7.9: Choá đèn bốn khoang

mặc dù giá thành của các phần tử quang học khá cao Nh-ng chúng không phải chăm sóc kỹ thuật và giữ nguyên các đặc tính quang học trong suốt thời gian sử dụng Sau khi có loại đèn này ng-ời ta tiến hành sản suất các loại đèn pha d-ới dạng tháo, lắp cụm các phần tử quang học thay thế cho loại không tháo Trong các kết cấu tháo lắp cụm phần tử quang học, choá kim loại đ-ợc tráng nhôm và

đ-ợc lắp chặt với kính khuếch tán bằng cách miết gập đầu hoặc bóp gập các răng c-a ở miệng choá Bóng đèn đ-ợc lắp vào phía sau Kết cấu tháo, lắp cụm khá thuận lợi trong sử dụng và dễ thay thế kính khuếch tán khi vỡ

*Kính khuyếch tán:

Hình bên giới thiệu kính khuyếch tán

kính khuyếch tán bao gồm những thấu

kính và lăng kính thuỷ tinh silicat hoặc

thuỷ tinh hữu cơ bố trí trên một mặt cong

Hệ số thống qua và hệ số phản xạ của bề

mặt bộ khuyếch tán bằng 0,74- 0,83 và 0,9-0,14

chùm tia sáng từ bộ phận phản xạ tới sau khi đi

qua kính khuyếch tán sẽ đ-ợc khuyếch tán ra

ngoài với góc lớn hơn Qua các lăng kính và thấu kính chùm

tia sáng đ-ợc phân bố trong các mặt phẳng với góc nghiêng từ 180

-200 so với trục quang học nhờ đó ng-ời lái nhìn rõ đ-ờng hơn

Hình 7.10: Kính khuyếch tán