Nghiên cứu một số hệ thống điện thân xe hiện đại của một số hãng ô tô tiêu biểu

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU3PHẦN I: MỞ ĐẦU41. Lý do chọn đề tài và lịch sử nghiên cứu42. Mục tiêu của đề tài43. Đối tượng và khách thể nghiên cứu44. Giả thiết khoa học45. Nhiệm vụ nghiên cứu56. Các phương pháp nghiên cứu57. Giới hạn của đề tài5PHẦN II: NỘI DUNG6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE61.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE.61.2. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE71.2.1. Dây điện71.2.1.1. Dây điện và cáp81.2.1.2. Các chi tiết nối81.2.2. Công tắc và rơle11CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.132.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.132.1.1. Chức năng, yêu cầu, phân loại132.1.2. Vị trí152.2. MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.172.2.1. Hệ thống đèn hậu.172.2.2. Hệ thống đèn đầu.182.2.2.1. Đèn pha loại không có rơle đèn đầu và không có rơle chế độ.182.2.2.2. Đèn pha loại có rơle đèn pha và không có rơle chế độ.212.2.2.3. Đèn pha loại có rơle đèn pha và rơle chế độ.242.2.2.4. Hệ thống đèn chạy ban ngày (DRL Daytime running light)262.2.2.5. Hệ thống đèn sương mù.282.2.3. Hệ thống nhắc nhở cảnh báo292.2.3.1 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau302.2.3.2. Hệ thống chuông nhắc nhở đèn hệ thống tắt đèn tự động312.2.4. Hệ thống chiếu sáng khi lên xe332.3. HỆ ĐÈN CAO ÁP HID (High Intensity Discharge)342.3.1. Về cấu tạo342.3.2. Nguyên lý hoạt động352.3.3. Ánh sáng của đèn Xenon phát ra362.3.4. Các loại chân đế bóng đèn Xenon372.3.5. Phương pháp lắp ráp đối với từng loại bóng đèn392.3.6. Lợi ích của đèn Xenon392.3.7. Mạch nguyên lý hoạt động đèn Xenon412.4. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG.432.4.1. Hệ thống tự động bật tắt432.4.2. Hệ thống đèn đầu định hướng (đèn liếc động, đèn liếc tĩnh).442.4.2.1 Hệ thống đèn liếc tĩnh452.4.2.2. Hệ thống đèn liếc động (Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động).482.4.2.3. Xu hướng phát triển của hệ thống chiếu sáng chủ động52CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH.553.1. TỔNG QUÁT HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH.553.1.1. Các kiểu hệ thống gạt nước553.1.2. Cấu trúc hệ thống gạt nước rửa kính.563.1.3. Cấu tạo và hoạt động của một số bộ phận trong hệ thống gạt nước573.1.3.1. Cần gạt nướcthanh gạt nước573.1.3.2. Công tắc gạt nước và rửa kính583.1.3.3. Môtơ gạt nước603.1.3.4. Môtơ rửa kính623.2. MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG GẠT NƯỚC RỬA KÍNH.643.2.1. Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí LOWMIST (Hình 3.14)643.2.2. Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH (Hình 3.15)653.2.3. Nguyên lý hoạt động khi tắt công tắc gạt nước OFF653.2.4. Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc gạt nước đến vị trí “INT”673.2.5 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON703.3. GẠT NƯỚC TỰ ĐỘNG.71CHƯƠNG 4: KIỂM TRA KHẮC PHỤC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP724.1. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG724.1.1. Hệ thống đèn pha724.1.2. Hệ thống đèn hậu754.1.3. Hệ thống đèn lùi794.1.4. Hệ thống đèn sương mù814.2. HỆ THỐNG GẠT NƯỚC RỬA KÍNH854.3. Sơ đồ chân giắc trong hệ thống chiếu sáng và gạt nước rửa kính91PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ94TÀI LIỆU THAM KHẢO95PHỤ LỤC961. MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐÈN ĐẦU TIÊU BIỂU961.1. Honda Civic 2004, Headlights Circuit, Hatchback WO DRL961.2. Nissan Pathfinder LE 2004, Headlights Circuit, WO DRL971.3. Mazda 3 i 2004, Headlights Circuit, WO DRL .981.4. Suzuki Vitara 2004, Headlights Circuit.991.5. Nissan Altima 2004, Headlights Circuit, WO DRL.1002. MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH TIÊU BIỂU1012.1. Nissan Pathfinder LE 2004, Front WiperWasher Circuit.1012.2. Toyota Camry LE 2004, WiperWasher Circuit.1022.3. MercedesBenz S500 1999, Front WiperWasher Circuit.1032.4. MercedesBenz S500 1999, Headlamp WiperWasher.1042.5. Nisan Altima 2004, WiperWasher Circuit..............................................................105

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN I: MỞ ĐẦU 4

1 Lý do chọn đề tài và lịch sử nghiên cứu 4

2 Mục tiêu của đề tài 4

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 4

4 Giả thiết khoa học 4

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5

6 Các phương pháp nghiên cứu 5

7 Giới hạn của đề tài 5

PHẦN II: NỘI DUNG 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 6

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 6

1.2 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 7

1.2.1 Dây điện 7

1.2.1.1 Dây điện và cáp 8

1.2.1.2 Các chi tiết nối 8

1.2.2 Công tắc và rơle 11

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 13

2.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 13

2.1.1 Chức năng, yêu cầu, phân loại 13

2.1.2 Vị trí 15

2.2 MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 17

2.2.1 Hệ thống đèn hậu 17

2.2.2 Hệ thống đèn đầu 18

2.2.2.1 Đèn pha loại không có rơle đèn đầu và không có rơle chế độ 18

2.2.2.2 Đèn pha loại có rơle đèn pha và không có rơle chế độ 21

2.2.2.3 Đèn pha loại có rơle đèn pha và rơle chế độ 24

2.2.2.4 Hệ thống đèn chạy ban ngày (DRL - Daytime running light) 26

2.2.2.5 Hệ thống đèn sương mù 28

2.2.3 Hệ thống nhắc nhở cảnh báo 29

2.2.3.1 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau 30

2.2.3.2 Hệ thống chuông nhắc nhở đèn - hệ thống tắt đèn tự động 31

2.2.4 Hệ thống chiếu sáng khi lên xe 33

2.3 HỆ ĐÈN CAO ÁP HID (High Intensity Discharge) 34

2.3.1 Về cấu tạo 34

2.3.2 Nguyên lý hoạt động 35

2.3.3 Ánh sáng của đèn Xenon phát ra 36

2.3.4 Các loại chân đế bóng đèn Xenon 37

2.3.5 Phương pháp lắp ráp đối với từng loại bóng đèn 39

2.3.6 Lợi ích của đèn Xenon 39

2.3.7 Mạch nguyên lý hoạt động đèn Xenon 41

2.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG 43

2.4.1 Hệ thống tự động bật tắt 43

2.4.2 Hệ thống đèn đầu định hướng (đèn liếc động, đèn liếc tĩnh) 44

2.4.2.1 Hệ thống đèn liếc tĩnh 45

2.4.2.2 Hệ thống đèn liếc động (Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động) 48

2.4.2.3 Xu hướng phát triển của hệ thống chiếu sáng chủ động 52

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH 55

3.1 TỔNG QUÁT HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH 55

3.1.1 Các kiểu hệ thống gạt nước 55

3.1.2 Cấu trúc hệ thống gạt nước rửa kính 56

3.1.3 Cấu tạo và hoạt động của một số bộ phận trong hệ thống gạt nước 57

3.1.3.1 Cần gạt nước/thanh gạt nước 57

3.1.3.2 Công tắc gạt nước và rửa kính 58

3.1.3.3 Môtơ gạt nước 60

3.1.3.4 Môtơ rửa kính 62

3.2 MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG GẠT NƯỚC RỬA KÍNH 64

3.2.1 Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST (Hình 3.14) 64

3.2.2 Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH (Hình 3.15) 65

3.2.3 Nguyên lý hoạt động khi tắt công tắc gạt nước OFF 65

3.2.4 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc gạt nước đến vị trí “INT” 67

3.2.5 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON 70

3.3 GẠT NƯỚC TỰ ĐỘNG 71

CHƯƠNG 4: KIỂM TRA KHẮC PHỤC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 72

4.1 HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 72

4.1.1 Hệ thống đèn pha 72

4.1.2 Hệ thống đèn hậu 75

4.1.3 Hệ thống đèn lùi 79

4.1.4 Hệ thống đèn sương mù 81

4.2 HỆ THỐNG GẠT NƯỚC RỬA KÍNH 85

4.3 Sơ đồ chân giắc trong hệ thống chiếu sáng và gạt nước rửa kính 91

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC 96

1 MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐÈN ĐẦU TIÊU BIỂU 96

1.1 Honda Civic 2004, Headlights Circuit, Hatchback W/O DRL 96

1.2 Nissan Pathfinder LE 2004, Headlights Circuit, W/O DRL 97

1.3 Mazda 3 i 2004, Headlights Circuit, W/O DRL 98

1.4 Suzuki Vitara 2004, Headlights Circuit 99

1.5 Nissan Altima 2004, Headlights Circuit, W/O DRL 100

2 MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG GẠT NƯỚC, RỬA KÍNH TIÊU BIỂU 101

2.1 Nissan Pathfinder LE 2004, Front Wiper/Washer Circuit 101

2.2 Toyota Camry LE 2004, Wiper/Washer Circuit 102

2.3 Mercedes-Benz S500 1999, Front Wiper/Washer Circuit 103

2.4 Mercedes-Benz S500 1999, Headlamp Wiper/Washer 104

2.5 Nisan Altima 2004, Wiper/Washer Circuit 105

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, một chiếc xe ô tô không những phải đảm bảo về tính năng an toàncho người sử dụng mà nó còn phải đảm bảo cung cấp được tối đa về mặt tiện ích Nhờ

sự tiến bộ của khoa học công nghệ mà các tiện nghi trên xe ngày càng được phát triển

và hoàn thiện, đem lại sự thoải mái cho người sử dụng

Để thỏa mãn tính năng an toàn và tiện nghi của ô tô các hãng xe trên thế giới đãkhông ngừng nghiên cứu hệ thống điện thân xe trên ô tô Và cho tới ngày nay hệ thốngđiện thân xe đã đạt được nhiều kết quả đem lại sự thoải mái và an tâm cho người sửdụng

Đồng nghĩa với sự phát triển đó đòi hỏi những người thợ, người kỹ sư ô tô cầnđược trang bị kiến thức chuyên môn và trình độ tay nghề để theo kịp sự phát triển củacông nghệ ô tô hiện nay

Từ những vấn đề trên em đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu một số hệ

thống điện thân xe hiện đại của một số hãng ô tô tiêu biểu” Với nội dung cơ bản

sau:

Chương 1: Tổng quan hệ thống điện thân xe

Chương 2: Hệ thống chiếu sáng

Chương 3: Hệ thống gạt nước

Chương 4: Kiểm tra và khắc phục hư hỏng thường gặp

Nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu rất thực tế và có ích cho công việc saunày Vì thế em đã cố gắng tìm hiểu nghiên cứu và từng bước hoàn thành đề tài Trongquá trình thực hiện mặc dù gặp không ít những khó khăn nhưng được sự hướng dẫn,chỉ bảo tận tình của thầy Đinh Ngọc Ân và thầy Lê Anh Vũ cùng các thầy cô trongkhoa và các bạn học em đã từng bước hoàn thiện được đề tài của mình

Do thời gian có hạn, kiến thức bản thân còn hạn chế Nên cho dù đã rất cố gắnghoàn thiện đề tài nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế, sai sót Em rất mongnhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các quý thầy cô và các bạn để đề tài của emhoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng yên, Ngày …… tháng … năm 2010

Sinh viên thực hiện

Tạ Huy Đức

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài và lịch sử nghiên cứu

Hiện nay ô tô phát triển rất nhanh cả về số lượng và chất lượng Các hệ thốngtrên xe ô tô cũng được nghiên cứu, phát triển không ngừng Cùng với sự phát triển đó

“hệ thống điện thân xe” cũng được chú trọng và đã có nhiều bước tiến Ngoài nhữngmục tiêu về an toàn, về sự kinh tế khi sử dụng, hệ thống điện thân xe còn có mục tiêu

về những tiện ích cho người sử dụng

Trên thế giới các hãng xe cũng rất quan tâm và phát triển không ngừng hệ thốngđiện thân xe nhằm cạnh tranh và đáp ứng được các yêu cầu của thị trường Điện thân

xe hiện nay đã có nhiều thành tựu như đèn pha thông minh, gạt nước tự động, hệ thốngmạng CAN, điều hòa điện tử, túi khí Nghiên cứu tìm hiểu “Hệ thống điện thân xe”đang được sự quan tâm của những nhà sản xuất, bảo dưỡng sửa chữa, và những ngườiquan tâm

Vì những lý do trên và với mong muốn củng cố, thu thập, tổng hợp và nâng caokiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức mới ngoài thực tế khi sắp tốt nghiệp em đãchọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu một số hệ thống điện thân xe hiện đại củamột số hãng ô tô tiêu biểu”

Hoàn thành đề tài đã giúp cho em được hiểu hơn về hệ thống điện thân xe Vàhơn thế là giúp cho em làm quen hơn về nghiên cứu và đặc biệt hiểu biết về hệ thốngđiện thân xe để có thể phục vụ cho công việc sau này

2 Mục tiêu của đề tài

Tổng quan được hệ thống điện thân xe

Đọc và phân tích được các mạch điện hệ thống điện thân xe của các hãng sảnxuất đặc biệt là hệ thống chiếu sáng và hệ thống gạt nước rửa kính

Thực hiện hiện được công việc kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục các hư hỏng của

hệ thống điện thân xe (hệ thống chiếu sáng, hệ thống gạt nước rửa kính)

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu một số hệ thống điện thân xe

Khách thể nghiên cứu:Hệ thống điện thân xe ô tô

4 Giả thiết khoa học

Tình hình thực trạng về sự phát triển của khoa học kỹ thuật tiên tiến và côngnghiệp ôtô là một trong những ngành được áp dụng khoa học kỹ thuật mới tiên tiến làsớm nhất Nhưng trong thực tế nhà trường còn chưa đưa kịp những đổi mới phát triểncủa khoa học kỹ thuật vào trong giảng dạy

Việc tìm hiểu nghiên cứu và giới thiệu hệ thống điện thân xe hiện đại còn làmột vấn đề cần nghiên cứu kỹ và đây cũng là hướng đi của đề tài

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Phân tích cơ sở lý luận của đề tài

Tổng quan về hệ thống điện thân xe

Trình bày tổng quan, và phân tích các mạch đèn chiếu sáng của hệ thống chiếusáng, giới thiệu đèn pha tự động (đèn pha thông minh)

Trình bày tổng quan, và phân tích mạch điện hệ thống gạt nước rửa kính

Xây dựng cách kiểm tra một số hư hỏng thường gặp của hệ thống chiếu sáng và

hệ thống gạt nước rửa kính

6 Các phương pháp nghiên cứu

.

a Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Nghiên cứu thực tiễn nhằm tìm hiểu những đổi mới ngoài thực tế xem những đổimới đó có dặc điểm điển hình gì

b Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu cácvăn bản, tài liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa họccần thiết

c Phương pháp thống kê mô tả

Phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu đểđưa ra kết luận chính xác, khoa học

d Phương pháp phân tích và suy luận

Từ những vấn đề đã có qua phương pháp phân tích và suy luận có thể đi đến kếtluận đầy đủ chính xác

7 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ nghiên cứu hệ thống chiếu sáng và hệ thống gạt nước rửa kính trong hệ thống điện thân xe của một số loại ô tô tiêu biểu trên thị trường Việt Nam

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE.

Hệ thống điện thân xe áp dụng rất nhanh những tiến bộ của khoa học kỹ thuật cho

hệ thống an toàn hơn và tạo ra nhiều tiện ích cho người sử dụng

Hệ thống điện thân xe bao gồm các hệ thống chia nhỏ sau đây:

1 Hệ thống thông tin và chẩn đoán:

+ Các loại đồng hồ chỉ báo

+ Các đèn cảnh báo

+ Các cảm biến cho đồng hồ và cảm biến báo nguy

+ Các giắc chẩn đoán và giắc kết nối dữ liệu

+ Công tắc và rơle điều khiển

+ Các ECU điều khiển

+ Các cảm biến

4 Hệ thống khóa cửa, chống trộm:

+ Các môtơ điều khiển khóa cửa

+ Các bộ phận phát, nhận tín hiệu điều khiển cửa

+ Các công tắc rơle điều khiển

+ Các ECU điều khiển

+ Các cảm biến

5 Hệ thống nâng hạ kính:

+ Các môtơ cửa sổ điện

+ Các công tắc cửa sổ điện

+ Các IC diều khiển và cảm biến tốc độ

6 Hệ thống điều khiển gương chiếu hậu:

+ Cụm gương và các môtơ

+ Các công tắc điều khiển và ECU

7 Hệ thống điều hòa không khí:

+ Các cảm biến

+ ECU điều khiển

+ Các công tắc điều khiển

1.2 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

Trước khi tìm hiểu các bộ phận cơ bản của hệ thống điện thân xe ta tìm hiểu kháiniệm mát thân xe Trên ô tô, các cực âm của tất cả các thiết bị điện và âm ắc quy đềuđược nối với các tấm thép của thân xe nhằm tạo nên một mạch điện Chỗ nối các cực

âm vào thân xe gọi là mát thân xe Mát thân xe làm giảm số lượng dây điện cần sửdụng

1.2.1 Bối dây

Dây điện có chức năng nối các bộ phận điện của ô tô với nhau Bối dây được chiathành các nhóm như sau:

- Dây điện được mã màu

- Các chi tiết nối: Hộp nối, hộp rơle, giắc nối, bulông nối mát

1.2.1.1 Dây điện

Dây điện và cáp có 3 loại

Dây thấp áp (dây bình thường) loại này được dùng phổ biến trên ô tô bao gồm cólõi dẫn điện và vỏ bọc cách điện

Dây cao áp (dây cao áp trong hệ thống đánh lửa) và cáp bao gồm lõi dẫn điện phủlớp cao su cách điện dày nhằm ngăn không cho điện cao áp bị rò rỉ

Dây cáp được thiết kế để bảo vệ nó khỏi những nhiễu điện bên ngoài Nó sử dụnglàm cáp ăng ten radio, cáp mạng CAN…

Hình 1.1: Sơ đồ dây điện trên xe1.2.1.2 Các chi tiết nối

Để hỗ trợ việc nối các chi tiết, dây điện được tập trung tại một số phần trên xeôtô

a Hộp nối là một chi tiết mà ở đó các giắc nối của mạch điện được nhóm lại với nhau.

Thông thường nó bao gồm bảng mạch in liên kết các cầu chì, rơle với các bối dây

b Các giắc nối (3) , giắc nối dây (4) và bulông nối mát (5) hình 1.2

Hình 1.2: Các chi tiết nối

- Giắc nối được sử dụng giữa dây điện với dây điện hoặc giữa dây điện với bộ

phận điện để tạo ra các kết nối Có 2 loại giắc kết nối là kết nối dây điện với dây điện

và dây điện với bộ phận điện Các giắc nối được chia thành giắc đực và giắc cái tùy theo hình dạng các cực của chúng Giắc kết nối có nhiều màu khác nhau

- Giắc nối dây có chức năng là nối các cực của cùng một nhóm

- Bulông nối mát được sử dụng nối mát dây điện hoặc các bộ phận điện với thân

xe, không giống như bulông thông thường bề mặt của bulông nối mát được sơn chống

ô xy hóa màu xanh lá cây

1.2.2 Các chi tiết bảo vệ

Các chi tiết bảo vệ, bảo vệ mạch khỏi dòng điện lớn quá mức cho phép chạy trong dây dẫn hay các bộ phận điện, điện tử khi bị ngắn mạch

Hình 1.3: Các loại cầu chì

Cầu chì được lắp giữa cầu chì dòng cao với các thiết bị điện, khi dòng điện vượt qua một cường độ nhất định chạy qua mạch điện của thiết bị nào đó cầu chì sẽ nóng chảy để bảo vệ mạch đó Có 2 loại cầu chì là cầu chì dẹt và cầu chì hộp

Cầu chì dòng cao (thanh cầu chì): một cầu chì dòng cao được lắp trong đường dây giữa nguồn điện và thiết bị điện, dòng điện có cường độ lớn sẽ chạy qua cầu chì này, nếu dây điện bị chập thân xe cầu chì sẽ chảy để bảo vệ dây điện

Bộ ngắt mạch (cầu chì tự nhảy) được sử dụng bảo vệ mạch điện với tải có cường

độ dòng lớn mà không thể bảo vệ bằng cầu chì như cửa sổ điện, mạch sấy kính, quạt gió… Khi dòng điện chạy qua vượt quá cường độ hoạt động một thanh lưỡng kim trong bộ ngắt mạch sẽ tạo ra nhiệt và giãn nở để ngắt mạch Thậm chí trong một số mạch nếu dòng điện thấp hơn cường độ hoạt động nhưng dòng lại hoạt động trong thờigian dài thì nhiệt độ thanh lưỡng kim cũng tăng lên và ngắt mạch Không giống như cầu chì bộ ngắt mạch được sử dụng lại sau khi thanh lưỡng kim khôi phục Bộ ngắt mạch có 2 loại là tự khôi phục và khôi phục bằng tay (Hình 1.4)

Nhóm công tắc và rơle được chia như trong hình 1.8

Hình 1.6: Các loại công tắc và rơ le

1 Công tắc vận hành trực tiếp bằng tay có

- Công tắc xoay : khóa điện (a hình 1.6)

- Công tắc ấn : công tắc cảnh báo nguy hiểm (b hình 1.6)

- Công tắc bập bênh : công tắc khóa cửa (c hình 1.6)

- Công tắc cần : công tắc tổ hợp (d hình 1.6)

2 Công tắc vận hành bằng cách thay đổi nhiệt độ hay cường độ dòng điện

- Công tắc phát hiện nhiệt độ (e hình 1.6)

- Công tắc phát hiện dòng điện (f hình 1.6)

3 Công tắc vận hành bằng sự thay đổi mức dầu

4 Rơle

- Rơle điện từ (rơle 4 chân) (g hình 1.6)

- Rơle bản lề (rơle 5 chân) (h hình 1.6)

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.

2.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.

2.1.1 Chức năng, yêu cầu, phân loại

Chức năng: hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo đủ ánh sáng cho người lái xe và

hành khách trong điều kiện vận hành không đủ ánh sáng

Yêu cầu: hệ thống chiếu sáng đảm bảo các yêu cầu sau:

- Theo đặc điểm phân bố chùm sáng trên mặt đường chia làm hai loại hệ thốngchiếu sáng ngoài là hệ thống chiếu sáng kiểu châu Âu và kiểu châu Mỹ

+ Hệ đèn châu Âu

Hình 2.1: Đèn hệ châu Âu

Dây tóc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm có dạng thẳng được bố trí phía trước tiêu cự,hơi cao hơn trục quang học và song song trục quang học, bên dưới có miếng phảnchiếu nhỏ ngăn không cho các chùm ánh sáng phản chiếu làm loá mắt người đi xengược chiều Dây tóc ánh sáng gần có công suất nhỏ hơn dây tóc ánh sáng xa khoảng30-40% Hiện nay miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái một góc 150, nên phíaphải của đường được chiếu sáng rộng và xa hơn phía trái

Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu thường có hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình

có 4 cạnh Các đèn này thường có in số “2” trên kính Đặt trưng của đèn kiểu Châu Âu

là có thể thay đổi được loại bóng đèn và thay đổi cả các loại thấu kính khác nhau phùhợp với đường viền ngoài của xe

Tim cốt

Tim cốt Ánh sáng cốt

Ánh sáng pha Gương phản

chiếu

Dây tóc pha Dây tóc cốt

Phần che

+ Hệ đèn châu Mỹ

Hình 2.2 Đèn hệ Mỹ

Đối với hệ này thì hai dây tóc ánh sáng xa và gần có hình dạng giống nhau và bốtrí ngay tại tiêu cự của chóa, dây tóc ánh sáng xa được đặt tại tiêu điểm của chóa, dâytóc ánh sáng gần nằm lệch phía trên mặt phẳng trục quang học để cường độ chùm tiasáng phản chiếu xuống dưới mạnh hơn Đèn kiểu Mỹ luôn luôn có dạng hình tròn, đènđuợc chế tạo theo kiểu bịt kín

Hiện nay hệ Mỹ còn sử dụng hệ chiếu sáng 4 đèn pha, 2 đèn phía trong (chiếu xa) lắp

bóng đèn một dây tóc công suất 37,5W ở vị trí trên tiêu cự của chóa, 2 đèn phía ngoài lắp bóng đèn hai dây tóc, dây tóc chiếu sáng xa có công suất 35,7W nằm tại tiêu cự của chóa, dây tóc chiếu sáng gần 50W lắp ngoài tiêu cự của chóa Như vậy khi bật ánh sáng xa thì 4 đèn sáng với công suất 150W, khi chiếu gần thì công suất là 100W

Điều khiển mạch điện của hệ thống chiếu sáng cũng như các hệ thống khác trên

xe phụ thuộc vào cách cung cấp điện áp cho hệ thống có hai dạng điều khiển là điềukhiển dương và điều khiển âm

+ Điều khiển dương là kiểu mà các bóng đèn (tải điện) đã được nối âm sẵn côngtắc điều khiển nối dương hay không cho bóng đèn (tải) Ví dụ hình 2.3 là kiểu điềukhiển dương

Hình 2.3: Sơ đồ mạch điện đèn hậu điều khiển dương

+ Điều khiển âm là kiểu mà các bóng đèn (tải điện) đã được nối dương sẵn côngtắc điều khiển nối âm hay không cho bóng đèn (tải) Ví dụ hình 2.4 là kiểu điều khiểnâm

Hình 2.4: Sơ đô mạch điện đèn đầu điều khiển âm

2.1.2 Vị trí

Hình 2.5: Vị trí các bộ phận hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng có các bộ phận sau đây:

1 Đèn pha (đèn sương mù phía trước)

2 Đèn hậu (cụm đèn phía sau) (đèn sương mù sau)

3 Công tắc điều khiển đèn và độ sáng

4 Đèn xinhan và đèn báo nguy hiểm

5 Công tắc đèn báo nguy hiểm

6 Bộ tạo nháy đèn xi nhan

7 Cảm biến báo hư hỏng đèn

8 Rơ le tổ hợp

9 Cảm biến điều khiển đèn tự động

10 Công tắc điều khiển đèn tự động

11 Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn pha

12 Đèn thân xe

13 Công tắc cửa

14 Đèn chiếu sáng khóa điện

2.2 MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.

Tùy theo loại xe, thị trường và hãng sản xuất có nhiều kiểu điều khiển khác nhau

Có loại xe điều khiển dương, xe điều khiển âm, có loại xe điều khiển đơn giản (trựctiếp qua công tắc), có loại xe điều khiển qua rơle hoặc qua ECU Trong giới hạn đồ ántốt nghiệp không thể trình bày hết các phương án, chỉ giới thiệu hệ đèn tiêu biểu củahãng TOYOTA

2.2.1 Hệ thống đèn hậu (Hình 2.6).

Để nhận biết kích thước trước và sau xe

Có hai loại hệ thống đèn hậu: loại đèn hậu được nối trực tiếp vào công tắc điềukhiển đèn và loại có rơle đèn hậu

- Loại nối trực tiếp

Khi công tắc điều khiển đèn được vặn về vị trí TAIL, thì các đèn hậu bật sáng

- Loại có rơle đèn hậu

Khi công tắc điều khiển đèn vặn về vị trí TAIL rơle đèn hậu đóng cấp điện chocác đèn hậu, đèn hậu sáng

Mạch điện đựơc thể hiện bằng đường màu đỏ trên hình 2.6

Hình 2.6 Hệ thống đèn hậu

2.2.2 Hệ thống đèn đầu.

Đây là hệ thống cơ bản và quan trọng nhất trên xe, nhằm đảm bảo điều kiện làmviệc cho người lái ô tô nhất là vào ban đêm và bảo đảm an toàn giao thông Đèn đầuphải có cường độ sáng lớn nhưng không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều Đènđầu có hai chế độ: chiếu xa từ 180 – 250m và chiếu sáng gần từ 50 – 75m Đèn đầu làmột trong những thiết bị tiêu thụ công suất lớn trên ô tô, ở chế độ chiếu xa là 45 –70W, ở chế độ chiếu gần là 35 – 40W

Hệ thống đèn đầu bao gồm có đèn pha và các hệ thống phụ chỉ có một số nước

sử dụng như hệ đèn chạy ban ngày DRL, đèn sương mù

Trong phần này trình bày các loại mạch đèn đầu sau loại không có rơle, loạichỉ có rơle tổng đèn, loại có cả rơle tổng đèn và rơle chế độ và 2 hệ thống phụ hệ đèn

chạy ban ngày và đèn sương mù Loại đèn pha tự động sẽ được giới thiệu vào mục 2.4.

Đèn pha tự động

2.2.2.1 Đèn pha loại không có rơle đèn đầu và không có rơle chế độ.

Loại này sử dụng 2 đèn pha loại bóng 2 dây tóc các bóng được cấp (+) sẵn ởchân chung qua 2 cầu chì HEAD LH và HEAD RH Các đèn được điều khiển âm qua

2 công tắc thuộc cụm công tắc tổ hợp (gồm công tắc tổng đèn và công tắc pha/cốt) Vàmột đèn LED báo nấc pha

Hình 2.7 Hệ thống đèn đầu không có rơle điều khiển

- Đèn đầu (Chiếu gần LOW - Beam) (Hình 2.8)

Khi xoay công tắc tổng đèn về vị trí HEAD (LOW), đèn đầu chiếu gần (đèn cốt)

sẽ bật sáng

Hình 2.8: Hệ thống đèn đầu không có rơle điều khiển ở vị trí chiếu gần (LOW)

- Đèn đầu (Chiếu xa “HIGH – Beam”) Hình 2.9

Hình 2.9 : Hệ thống đèn đầu không có relay điều khiển

ở vị trí chiếu xa (HIGH)

Khi xoay công tắc về vị trí HEAD (HIGH), thì đèn pha-chiếu xa bật sáng và đènbáo nấc pha trên táplô cũng sáng

- Nháy pha (FLASH) Hình 2.10

Khi công tắc tổng đèn dịch chuyển về vị trí FLASH thì đèn đầu chiếu xa sẽ nháysáng

Hình 2.10: Hệ thống đèn đầu không có relay điều khiển

ở vị trí nháy pha (FLASH)

Khi nháy pha ( FLASH) thì đèn pha được nháy sáng để báo hiệu xin đường với

xe trước hoặc xe đối diện

2.2.2.2 Đèn pha loại có rơle đèn pha và không có rơle chế độ.

- Trong mạch loại đèn này sử dụng 1 rơle đèn pha (loại 4 chân), 2 đèn pha loại 2 dâytóc, dây chân chung của 2 bóng đèn qua 2 cầu chì HEAD LH và HEAD RH được nối(+) qua rơle đèn pha và 2 công tắc điều khiển là công tắc tổng đèn và công tắc pha/cốtnằm trong cụm công tắc tổ hợp Dòng điện cấp cho đèn pha không đi qua công tắcđiều khiển đèn pha mà đi qua rơle pha Đèn báo nấc pha được mắc nối tiếp với dây tócđèn pha chiếu gần

Hình 2.11: Sơ đồ mạch điều khiển loại có relay đèn pha và

không có rơle chế độ.

Nguyên lý hoạt động

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha chiếu gần (Hình 1.12 ):

Khi công tắc tổng đèn dịch chuyển về vị trí HEAD công tắc pha /cốt ở vị tríLOW rơle đèn pha đóng và đèn pha chiếu gần được bật sáng

Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí HEAD (LOW)

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha chiếu xa (Hình 2.13):

Khi công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí HEAD công tắc chế độ ở vịtrí HIGH rơle đèn pha bật lên và đèn pha chiếu xa được bật sáng và đèn chỉ báo trênđồng hồ táp lô cũng bật sáng

Hình 2.13: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí HEAD (HIGH)

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha khi nháy pha (Hình 2.14):

Khi công tắc chế độ ở vị trí FLASH thì rơle đèn pha đóng các đèn chiếu xanháy sáng

Hình 2.14: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí FLASH

2.2.2.3 Đèn pha loại có rơle đèn pha và rơle chế độ.

Mạch đèn pha loại này thuộc hệ đèn châu Mỹ Trong mạch sử dụng 2 rơle, 1rơle đèn pha (loại 4 chân) và 1 rơle chế độ (loại 5 chân 2 tiếp điểm), 2 bóng đèn phachiếu xa, 2 bóng đèn pha chiếu gần, 2 công tắc thuộc cụm công tắc tổ hợp

Hình 2.15: Sơ đồ mạch điều khiển đèn có rơle đèn pha và rơle chế độ

Công tắc tổng đèn điều khiển rơle đèn pha khi công tắc ở vị trí HEAD rơle đènpha đóng

Công tắc chế độ điều khiển rơle chế độ, khi công tắc chế độ ở vị trí LOW rơlechế độ (có 1 tiếp điểm thường đóng và 1 tiếp điểm thường mở) không làm việc tiếpđiểm thường đóng cấp điện cho mạch đèn chiếu gần Khi công tắc chế độ ở vị tríHIGH hay FLASH thì relay chế độ hoạt động tiếp điểm thường mở đóng lại mạch đènchiếu xa hoạt động

Nguyên lý hoạt động

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha chiếu gần (Hình 2.16):

Khi công tắc tổng đèn ở vị trí HEAD công tắc pha /cốt ở vị trí LOW rơle đèn pha hoạt động rơle chế độ không hoạt động các đèn pha chiếu gần bật sáng

Hình 2.16: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí LOW

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha chiếu xa (Hình 2.17):

Khi công tắc tổng đèn dịch chuyển về vị trí HEAD công tắc pha/cốt ở vị trí HIGH rơle đèn pha và rơle chế độ cùng đóng và đèn pha chiếu xa được bật sáng và đèn chỉ báo trên đồng hồ táp lô cũng bật sáng

Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí HIGH

- Nguyên lý hoạt động của đèn pha khi nháy pha (Hình 2.18):

Khi công tắc chế độ ở vị trí FLASH thì rơle đèn pha và rơle chế độ hoạt động các đèn chiếu xa nháy sáng

Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện khi công tắc ở vị trí FL ASH

2.2.2.4 Hệ thống đèn chạy ban ngày (DRL - Daytime running light)

Ở hệ thống này, chỉ có đèn đầu hoặc cả các đèn đầu và đèn hậu tự động bật sángkhi động cơ nổ máy ở ban ngày, do đó các xe khác có thể nhìn thấy

Ở một số nước vì lý do an toàn luật qui định bắt buộc phải có hệ thống này trên

xe Tuổi thọ của bóng đèn sẽ bị rút ngắn nếu đèn bật liên tục với cường độ sáng nhưban đêm Để nâng cao tuổi thọ của đèn, mạch điện được thiết kế sao cho cường độsáng của đèn giảm đi khi hệ thống DRL hoạt động Hiện nay có 3 loại hệ thống đènchạy ban ngày:

- Loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở

- Loại giảm cường độ làm việc của đèn nhờ mắc nối tiếp các đèn đầu với nhau

- Loại giảm cường độ làm việc của đèn nhờ rơle chính của hệ thống DRL

Trong phần này giới thiệu loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở

Loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở

Trong mạch sử dụng 1 rơle đèn pha, 1 rơle chế độ, 1 rơle DRL No.2 được điềukhiển từ rơle chính DRL, 1 điện trở DRL và 2 bóng đèn pha loại 2 dây tóc Rơle chínhDRL lấy tín hiệu từ máy phát, công tắc phanh tay và công tắc điều khiển đèn

Cường độ làm việc của đèn được giảm xuống thông qua điện trở bố trí trongDRL khi hệ thống này hoạt động

Hình 2.19: Sơ đồ mạch điện hệ thống DRL có điện trở

Hệ thống DRL hoạt động khi động cơ đang nổ máy và khi phanh tay được nhả

ra Để thiết lập tình trạng này, người ta thường sử dụng tín hiệu đầu vào từ máy phátđiện hoặc từ phanh tay

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn xe chạy ban ngày DRL có trang bị điện trở:

+ Khi động cơ đã nổ máy và khi cần phanh tay được nhả ra thì rơle chính của

hệ thống đèn xe chạy ban ngày bật các đèn đầu lên Nếu công tắc điều khiển đèn ở vịtrí OFF hoặc TAIL và công tắc chế độ ở vị trí LOW thì rơle chính DRL sẽ điều khiểnnối mát cho cuộn hút rơle đèn pha- rơle đèn pha đóng và không cấp điện cho cuộn hútrơle DRL No.2 - rơle DRL No.2 ngắt và dòng điện đi qua điện trở của hệ thống Kếtquả là các đèn đầu được bật sáng với cường độ được giảm tới còn 80 – 85%

+ Nếu công tắc tổng đèn dịch chuyển về vị trí HEAD, thì rơle DRL No.2 đóng

và dòng điện chạy tới các đèn đầu mà không qua điện trở của DRL Các đèn đầu chiếusáng ở cường độ bình thường Relay DRL No.2 đóng ngay cả khi công tắc điều khiển

độ sáng đèn ở vị trí HIGH hoặc FLASH do đó các đèn đầu sẽ chiếu sáng ở độ sángbình thường

2.2.2.5 Hệ thống đèn sương mù.

Đèn sương mù phía trước (Fog lamps):

Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn đầu chính có thể tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường Nếu sử dụng đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này Dòng cung cấp cho đèn sương mù thường được lấy sau rơle đèn kích thước

Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard):

Đèn này dùng để báo hiệu cho các xe phía sau nhận biết trong điều kiện tầm nhìn hạn chế Dòng cung cấp cho đèn này được lấy sau đèn cốt (Dipped beam) Một đèn báo được gắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt động

a Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía trước (Hình 2.20)

Đèn sương mù phía trước hoạt động khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAILhoặc HEAD Khi công tắc đèn sương mù phía trước được bật ON, thì rơle đèn sương

mù phía trước hoạt động và các đèn sương mù phía trước bật sáng Mạch điện hoạtđộng như sơ đồ hình 2.20

Hình 2.20: Hoạt động của hệ thống đèn sương mù trước

b Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía sau (Hình 2.21)

Hình 2.21 Hoạt động của hệ thống sương mù sau

Đèn sương mù phía sau hoạt động khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL

hoặc HEAD như đối với đèn sương mù phía trước Khi bật vị trí Fr + Rr cả đèn sương

mù trước và sau cùng sáng Công tắc đèn sương mù phía sau loại cần bật, bật lên khicông tắc này dịch thêm một nấc từ vị trí ON của đèn sương mù phía trước Đèn sương

mù phía sau có cấu tạo để giúp cho người lái khi quên không tắt Khi công tắc điềukhiển đèn dịch chuyển về vị trí OFF trong khi đèn sương mù phía sau sáng (vị trí ON),thì đèn sương mù phía sau tự động tắt Khi điều này xảy ra đèn sương mù phía sau vẫngiữ ở trạng thái tắt ngay cả khi công tắc đèn này lại được xoay về vị trí HEAD Chứcnăng này được điều khiển bằng cơ khí hoặc điện tuỳ theo loại xe Mạch điện trên đượcđiều khiển bằng cơ khí

2.2.3 Hệ thống nhắc nhở cảnh báo

Hệ thống nhắc nhở cảnh báo trên xe ô tô nhằm báo cho người lái xe biết nhữnglỗi của người lái như quên chìa khóa, quên tắt đèn và báo sự hư hỏng của các đènhậu… Trong phần này giới thiệu hệ thống cảnh báo đèn hậu, nhắc nhở tắt đèn và tắtđèn tự động

2.2.3.1 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau

Người lái không thể nhận ra được các đèn hậu, đèn phanh bị cháy Hệ thốngcảnh báo đèn phía sau thông báo cho người lái biết các bóng đèn hậu hoặc đèn phanh

bị cháy nhờ một đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ táp lô Hệ thống này được điều khiểnbởi cảm biến báo hư hỏng đèn và thường được lắp trong khoang hành lý Rơle báo hưhỏng đèn xác định tình trạng đèn bị cháy bằng cách so sánh các điện áp khi đèn hoạtđộng bình thường hoặc khi bị hở mạch

a Cảnh báo hở mạch các đèn phanh

Hình 2.22 Hoạt động của mạch báo hỏng đèn phanh

Khi các đèn phanh và đèn phanh lắp trên cao đang làm việc bình thường, thìđiện áp ở ngõ vào (+) của bộ so sánh 1 và 2 nhỏ hơn ngõ vào (-) Do đó, đầu ra của các

bộ so sánh 1 và 2 bằng “0” Vì lý do này, đầu ra của cổng OR1 bằng "0",Transistor ởtrạng thái ngắt và đèn cảnh báo đèn phía sau không sáng Khi chỉ cần một mạch đèn bị

hở, điện áp ở ngõ vào (+) của bộ so sánh tăng lên và lớn hơn điện áp chuẩn ngõ vào (-)

Do vậy các bộ so sánh 1 hoặc 2 sẽ cho ra “1” làm cổng OR1 đưa ra “1” tới mạchtrễ/giữ cân bằng Mạch trễ/giữ cân bằng bật Transistor Tr ON sau khoảng 0,3 tới 0,5giây, làm bật sáng đèn cảnh báo đèn phía sau trên đồng hồ táp lô Mạch giữ cân bằng

hoạt động cho đến khi công tắc máy ngắt làm đèn cảnh báo tiếp tục sáng sáng

b Cảnh báo hở mạch đèn hậu

Hình 2.23: Mạch điện báo hở đèn hậu

Giống như mạch của đèn phanh, khi mạch đèn hậu bị hở, điện áp ngõ vào (+) của

bộ so sánh 3 lớn hơn điện áp chuẩn ở ngõ vào (-) làm tín hiệu đầu ra của nó bắng "1",đầu ra của cổng OR2 cũng đưa ra mức "1" theo Tín hiệu được truyền từ OR2 tới mạchtrễ/giữ cân bằng tới Tr làm đèn cảnh báo đèn phía sau bật sáng

2.2.3.2 Hệ thống chuông nhắc nhở đèn - hệ thống tắt đèn tự động

a Hoạt động của hệ thống chuông nhắc nhở đèn

Hệ thống này có chức năng báo cho người lái xe biết là đèn đang bật trong khingười lái xe đã ra khỏi xe và đóng cửa lại Nếu

- Công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL hoặc HEAD

- Khoá điện ở vị trí ACC hoặc LOCK

- Cửa xe phía người lái mở

Thì dòng điện sẽ không qua cực A của bảng đồng hồ táp lô

Hình 2.24: Hệ thống nhắc nhở đèn

Khi công tắc cửa phía người lái được bật về vị trí ON (tương ứng với cửa ngườilái đóng), thì cực B được nối thông với mát Khi điều này xảy ra, ECU trong bảngđồng hồ táp lô sẽ bật Transistor Tr lên Dòng điện chạy giữa các cực C và D của bảngđồng hồ táp lô và chuông phát ra tiếng kêu Sau khi hệ thống chuông nhắc nhở đènđược kích hoạt, hệ thống có thể được ngắt và chuông ngừng kêu bằng cách tắt công tắcđiều khiển đèn về vị trí OFF hoặc khoá điện ở vị trí ON

Ở một số kiểu xe có trang bị hệ thống nhắc nhở chìa khoá, vì chức năng hệ thống nàycần được ưu tiên nên khi cửa xe phía người lái mở với chìa khoá được tra vào trong ổkhoá điện và chuông nhắc nhở chìa khoá sẽ phát ra tiếng kêu

b Nguyên lý hoạt động của hệ thống tắt đèn tự động

Hệ thống này hoạt động nhằm tắt các đèn chiếu sáng (đèn đầu và đèn hậu) khingười lái đã ra khỏi xe mà không tắt đèn

Khi đèn đầu và đèn hậu bật sáng (khoá điện ở vị trí ON, công tắc điều khiển đèn ở vịtrí TAIL hoặc HEAD), nếu khoá điện được bật lên vị trí ACC hoặc LOCK và cửa xephía người lái mở, thì dòng điện không qua cực A của rơle tổ hợp

Khi công tắc cửa lái xe bật lên (khi người lái đóng cửa) làm cực B được nốithông với mát Khi điều này xảy ra, IC trong rơle tổ hợp sẽ ngắt các Transistor Tr1

và Tr2 Dòng điện không đi qua giữa các cực C và D, E và F và đèn hậu và đènđầu tự động tắt Sau khi kích hoạt hệ thống tắt đèn tự động, có thể hủy trạng tháinày để đèn đầu cũng như đèn hậu sẽ được bật sáng trở lại bằng cách bật khoá điệnlên vị trí ON và công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL hoặc HEAD

Hình 2.25: Hệ thống tắt đèn tự động

2.2.4 Hệ thống chiếu sáng khi lên xe

Khi lên xe vào ban đêm rất khó khăn trong việc tra chìa khóa vào ổ, xác định vịtrí ngồi… Vì vậy hệ thống chiếu sáng khi lên xe là rất cần thiết Hệ thống chiếu sángkhi lên xe hoạt động sẽ bật các đèn tay nắm cửa, đèn soi chân phía ngoài, đèn sàn phíatrước, đèn chiếu sáng khóa điện, đèn trần Các đèn trong xe cũng có thể bật khi cầnthiết ở vị trí công tắc ON

Hình 2.26: Hệ thống chiếu sáng khi lên xe

Nếu:

- Khi không có chìa khoá trong ổ khoá điện

- Khi tất cả các cửa xe đã đóng sau đó có một trong các cửa xe đã mở

thì tín hiệu ngắt cảnh báo mở khoá bằng chìa được đưa vào cực A Tín hiệu đóng ngắtcửa xe tới cực B được đưa vào IC trong rơle tổng hợp Theo các tín hiệu này IC kíchhoạt chức năng đếm thời gian Transistor Tr nối cực C xuống mát khoảng 15 giây, do

đó làm sáng các đèn trong xe và đèn chiếu sáng chìa khoá điện Khi hệ thống hoạtđộng bình thường đèn sẽ tiếp tục sáng khoảng 15 giây Tuy nhiên, khi bộ đếm thờigian đang hoạt động mà khoá điện được bật lên vị trí ON hoặc tất cả các cửa đượcđóng lại thì các đèn sẽ tắt ngay lập tức Ở một số xe có hệ thống làm các đèn tắt từ từ.Thời gian các đèn sáng và các chi tiết khác tuỳ theo từng kiểu xe

2.3 HỆ ĐÈN CAO ÁP HID (High Intensity Discharge)

Hình 2.27: Bóng đèn Xenon

2.3.1 Về cấu tạo

- Đèn Xenon theo nguyên lý phóng điện cường độ cao giữa hai bản cực để sinh

ra luồng sáng vì vậy không có dây điện trở volfram như đèn sợi đốt và đèn halogen,thay vào đó là hai bản điện cực đặt trong ống huỳnh quang, ống huỳnh quang này bêntrong có chứa khí Xenon hoàn toàn tinh khiết, thủy ngân và các muối kim loạihalogen Khi đóng nguồn điện đặt vào hai đầu của hai điện cực này một điện áp lớnhơn điện áp đánh thủng (lớn hơn 25000 V) xuất hiện sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện

giữa các bản cực do các hạt electron phóng ra va đập với các nguyên tử kim loại củabản đối diện giải phóng năng lượng tạo ra ánh sáng Sự phóng điện cũng kích thích cácphân tử khí trơ Xenon lên mức năng lượng cao, sau khi bị kích thích các phân tử khíXenon sẽ giải phóng năng lượng để trở về trạng thái bình thường, bức xạ ra ánh sángtheo định luật bức xạ điện từ Màu của ánh sáng phát ra (hay bước sóng của bức xạ)phụ thuộc vào mức độ chênh lệch năng lượng của electron và vào tính chất hóa họccủa muối kim loại được dùng trong bầu khí Xenon Vỏ đèn Xenon được làm từ thủytinh thạch anh có thể chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao.

- Do sự phóng điện sinh ra luồng sáng chỉ xảy ra giữa các bản cực đèn Xenonkhi đặt vào nó một điện áp cao trên 25000 V nên để có thể tạo ra được điện thế caonhư vậy, hệ thống cần có một bộ khởi động (ignitor) Ngoài ra, để duy trì tia hồ quang,một chấn lưu (ballast) sẽ cung cấp điện áp khoảng 85 V trong suốt quá trình đèn hoạtđộng, đây vừa là bộ xử lý của đèn Xenon vừa làm nhiệm vụ tăng áp cho bóng đèn

Hình 2.28: Sơ đồ cấu tạo của đèn Xenon

2.3.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của đèn Xenon giống như hiện tượng sét phóng điện xảy ratrong tự nhiên khi trời mưa Những tia sét phóng điện giữa những đám mây tích điện

và bề mặt trái đất sinh ra những luồng ánh sáng cường độ cao trong không trung, đây

là ý tưởng manh nha cho những nhà chế tạo nảy ra ý tưởng sản xuất ra đèn Xenon cóthể sinh ra ánh sáng cường độ cao thay thế cho những thế hệ đèn dây tóc và halogenngày càng trở nên già cỗi

Năm 1992, nhà sản xuất bóng đèn xe hơi hàng đầu thế giới Hella giới thiệu bóngđèn Xenon đầu tiên, sản xuất theo công nghệ phóng điện cường độ cao - HighIntensity Discharge Đèn xenon lúc này chủ yếu chỉ dùng cho chế độ đèn cốt, vì bóngđèn Xenon chỉ có một chế độ không giống như đèn sợi tóc có thể có hai tim, chóa đèndùng cho đèn xenon phải có chóa đèn pha và chóa đèn cốt riêng biệt

Năm 1999, đèn Bi – Xenon ra đời khắc phục được khuyết điểm này của đèn

Xenon, nó có thể tạo ra ánh sáng pha và cốt từ một luồng ánh sáng, phát ra ánh sánggiống nhau cho pha và cốt Tiết kiệm năng lượng hơn.

2.3.3 Ánh sáng của đèn Xenon phát ra

Tùy thuộc vào tính chất hóa học của loại muối kim loại chứa bên trong mà ánhsáng của đèn Xenon phát ra cũng khác nhau Độ Kelvin và Lumens là 2 đại lượng đặctrưng cho màu sắc (độ trắng) và độ sáng của đèn sẽ phát ra

Hình 2.29: Dãy màu mà đèn Xenon phát ra

- Ở 4300 K đèn tạo ra khoảng 3100 Lm, nó tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơn gấp

3 lần của loại đèn Halogen và tạo ra nhiệt độ màu sáng nhất, ánh sáng có màu trắnghoàn toàn và sẽ chuyển sang hơi vàng nhạt khi phản xạ đồng nhất trên đường Loạiđèn này được dùng ở trên các loại xe sử dụng nhiều về đêm và đi đường đồi núi nhằmtối ưu tầm nhìn

- Ở 6000 K đèn tạo ra khoảng 2900 Lm, nó tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơn gấp

3 lần của loại đèn Halogen và mỏng hơn so với ở 4300 K Mặc dù phát ra ánh sáng íthơn, nhưng phát ra ánh sáng trắng hơn với màu xanh nhạt

- Ở 8000 K đèn tạo ra khoảng 2500 Lm, nó tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơn gấp

3 lần của loại đèn Halogen và mỏng hơn và phát ra ánh sáng ít hơn đồng thời xanh hơn

so với ở 6000 K Đây là một trong những màu được lựa chọn sử dụng ở trên xe

- Ở 10000 K đèn tạo ra khoảng 2300 Lm, nó tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơngấp 2 lần của loại đèn Halogen Ở 10000 K phát ra dãy ánh sáng xanh thẫm đến tímsau đó chuyển sang xanh đậm hơn so với 8000 K

- Ở 12000 K đèn tạo ra khoảng 2000 Lm, nó tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơngấp 2 lần của loại đèn Halogen Đây là nhiệt độ màu có màu xanh thẫm tím và màuđậm hơn so với 10000 K Sản phẩm này được được khách hàng sử dụng vì phát ra ánhsáng tối ưu và lạ mắt nhất

2.3.4 Các loại chân đế bóng đèn Xenon

Chân đế tiêu chuẩn của loại đèn này có dạng tròn là D2S, D2R hoặc dạng chân đếvuông là D1S, D1R Trong đó:

- D2S: Là loại bóng dùng cho các chóa đèn có màng chắn lóa (ký tự S lấy từ

chữ shield - tấm chắn) và có thấu kính giúp gom ánh sáng không làm chói xe lưuthông ngược chiều

Hình 2.30: Cấu tạo chóa và bóng đèn D2S

- D2R: Là loại bóng có sẵn màng chắn dùng cho các chóa đèn chỉ có mặt phản

xạ (ký tự R lấy từ chữ reflector - vật phản xạ) Có 1 lớp màu đen, để ngăn ánh sángtrực tiếp làm chói mắt xe ngược chiều

Hình 2.31: Cấu tạo chóa và bóng đèn D2R

- D1S: Là loại bóng dùng cho các chóa đèn có màng chắn lóa và có thấu kính

giúp gom được nhiều ánh sáng hơn (được tích hợp bộ khởi động)

Hình 2.32: Cấu tạo bóng đèn D1S

- D1R: Là loại bóng có sẵn màng chắn dùng cho các chóa đèn chỉ có mặt phản

xạ Có 1 lớp màu đen, để ngăn ánh sáng trực tiếp làm chói mắt xe ngược chiều (đượctích hợp bộ khởi động)

Hình 2.33: Cấu tạo bóng đèn D1R

Đối với từng loại bóng đèn thì bộ ballast sẽ được thiết kế riêng phù hợp để phùhợp với từng loại chân đế.

Hình 2.34: Ballast đèn D1 Hình 2.35: Ballast đèn D2

2.3.5 Phương pháp lắp ráp đối với từng loại bóng đèn

- Đối với bóng D2:

- Đối với bóng D1:

Hình 2.36: Sơ đồ kết nối 2 loại đèn D2 và D1với Ballast

2.3.6 Lợi ích của đèn Xenon

- Đầu tiên, tuổi thọ của đèn Xenon cao gấp 10 lần đèn halogen và đèn sợi đốt,

do dây điện trở volfram của đèn halogen và sợi đốt rất dễ đứt do bị va đập hoặc haomòn trong quá trình sử dụng, còn đèn Xenon chỉ đơn giản gồm hai bản cực phóngđiện, được cố định bởi lớp vỏ thạch anh, chỉ có thể hư nếu bóng đèn bị vỡ Trung bìnhđèn halogen chỉ có thời gian sử dụng từ 300 – 1000 giờ, còn đèn Xenon là 3000 giờ

- Thứ hai là ánh sáng do đèn Xenon sinh ra là loại ánh sáng trắng xanh rất giốngánh sáng ban ngày trong khi đèn halogen chỉ sinh ra ánh sáng màu vàng, điều này có ýnghĩa giúp người điều khiển xe dễ dàng quan sát khi lái xe với hình ảnh thật hơn, rõ

nét hơn Vì vậy với công nghệ sinh ra luồng sáng cường độ cao (HID) đặc biệt có ýnghĩa tăng tính an toàn khi lái xe ban đêm

- Theo các nghiên cứu để có thể phản ứng và xử lý các chướng ngại vật khiđang lái xe với tốc độ 100km/h người lái xe phải quan sát được các tín hiệu giao thôngtrước đó 70 m, vì vậy để đảm bảo an toàn chúng ta cần ít nhất 2,5 giây để phản xạtrước các biến cố xảy ra trên đường Đèn Xenon với chùm ánh sáng dài, tầm quan sátrộng có thể đáp ứng được những yêu cầu này

- Một ưu điểm nữa của đèn Xenon là tiết kiệm năng lượng hơn so với đèn sợiđốt do không phải tốn năng lượng để đốt nóng dây tóc nên tiêu thụ chỉ bằng 1/3 so vớiđèn sợi đốt, đèn halogen Mà cường độ sáng lại cao hơn gấp 2 - 3 lần, một bóng Xenon

35 W cho độ sáng tương đương bóng halogen 100 W

Hình 2.37: Hiệu quả của hai loại đèn trên đường

Hãng Hella đã có một bước phát triển xa hơn Từ năm 1999, hệ thống đèn Xenon được sử dụng, nó có thể sinh ra tia sáng cốt và pha từ cùng một nguồn sáng.Thuận lợi là tiêu thụ năng lượng giảm hơn nữa mở ra những khả năng mới cho các nhàthiết kế, phát ra ánh sáng giống nhau cho pha và cốt