Chơng Hệ thống chiếu sáng tín hiệu 6.1 Khái niệm chung 6.1.1 Nhiệm vụ hệ thống Đây hệ thống nhằm đảm bảo điều kiện làm việc ban đêm nh ban ngày ôtô, máy kéo đảm bảo điều kiện an toàn giao thông đờng 6.1.2 Sơ đồ bố trí chung hệ thống Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu bao gồm: Chiếu sáng bên xe (đèn pha-cốt; đèn kích thớc, đèn hậu,); chiếu sáng bên xe (đèn trần, đèn bảng đồng hồ, ); tín hiệu ánh sáng ( đèn báo rẽ, đèn phanh,); tín hiệu âm (còi điện) Hình 6.1 giới thiệu sơ đồ bố trí chung hệ thống chiếu sáng, tín hiệu đơn giản Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng tín hiệu 1- Các đèn pha;2- Đèn phía trớc; 3- Bảng dây nối; 4- Công tắc đèn; 5Công tắc khởi động; 6- ắc quy; 7- Công tắc pha cốt; 8- Công tắc đèn bảng đồng hồ; 9- Đèn chiếu sáng bảng đồng hồ; 10- Cầu chì; 11- Đèn báo hiệu nấc ánh sáng xa;12Đồng hồ ampe; 13- ổ cắm điện; 14- Cầu bảo hiểm loại lỡng kim ;15- Đèn trần; 16Bảng nối dây; 17- Công tắc đèn phanh ;18- Đèn hậu; 19- ổ cắm điện cho rơ moóc 6.2 Đèn pha 6.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại Nhiệm vụ Đèn pha có nhiệm vụ chiếu sáng mặt đờng xe chạy đêm tối, với hai chế độ chiếu sáng: - Chiếu sáng xa (pha), xe chạy với tốc độ cao, xe ngợc chiều - Chiếu sáng gần (cốt), gặp xe ngợc chiều đờng xấu - Ngoài ra, để báo hiệu vợt xe khác Yêu cầu - Cờng độ sáng phải mạnh, luồng ánh sáng phải phân bố mặt đờng - Không làm lóa mắt ngời lái xe phơng tiện khác ngợc chiều - Chiếu sáng xa, khoảng đờng cần đợc chiếu sáng chế độ (180 ữ 250)m - Chiếu sáng gần, khoảng đờng cần đợc chiếu sáng chế độ (50 ữ 75)m - Kết cấu đơn giản, tuổi thọ cao, giá thành hạ Phân loại Theo cấu tạo đèn, ngời ta phân ra: - Đèn pha ô tô bóng rời - Đèn pha ô tô liền khối - Đèn pha ô tô đặc biệt 6.2.2 Đèn pha ô tô bóng rời Cấu tạo đèn pha ô tô bóng rời gồm phận nh hình 6.2 144 - Bóng đèn có công suất từ 30 50 W, bóng thuỷ tinh dây tóc làm sợi vonfram, nhiệt độ 20000c phát quang Bóng đèn có đầu chuẩn để lắp vào đui đèn Để có đợc hai loại chùm tia sáng pha cốt, bóng đèn có hai dây tóc đợc sử dụng Dây tóc pha đợc bố trí tiêu cự chóa, dây tóc cốt bố trí tiêu cự Hai sợi dây tóc Von phram đợc nối chung với đầu, hai đầu lại đấu cực đèn đợc cách điện với - Chóa đèn hình parabôn, dập thép phủ bên lớp kim loại phản chiếu Chất phản chiếu thờng bạc; crôm nhôm Nhôm đợc dùng nhiều, có hệ số phản chiếu cao đến 90%, nhôm đợc phun lên lớp sơn phủ sẵn điều kiện chân không Chóa nhôm bóng, dễ xớc, tránh lau chùi Chóa đèn có khả tăng cờng độ ánh sáng bóng đèn lên đến 6000 lần Hình 6.2 Đèn pha loại bóng rời 1- Kính khuếch tán; 2- Vành đai bên trong; 3- Vít điều chỉnh; 4- Thân đèn; 5- Gía đỡ phần tử quang học; 6- Kẹp đầu dây; 7- Gía; 8- Lò xo;9- Bóng đèn; 10- Choá phản chiếu;11- Màn chắn;12- Vít bắt vành đai - Kính khuếch tán gồm thấu kính lăng kính, để phân phối lại luồng ánh sáng, cho trải đờng Ngoài che kín choá đèn bóng đèn Đèn pha ô tô bóng rời có kết cấu đơn giản, dễ thay phận riêng lẻ Nhng cờng độ sáng yếu, tuổi thọ thấp, thẩm mỹ không cao 6.2.3.Đèn pha ô tô Halogen Đây loại đèn pha liền khối, đợc sử dụng nhiều xe đời Hình 6.3 giới thiệu cấu tạo đèn pha ô tô halogen Buồng đèn thuỷ tinh hàn kín, để bảo vệ choá đèn Trong buồng đèn có gắn bóng halogen, đợc làm thuỷ tinh thạch anh, nên chịu đợc nhiệt độ cao Bên bóng đèn có dây tóc tungsten lợng khí halôgen định Hình 6.3 Đèn pha ô tô Halogen 1- bóng đèn; 2- kính khuếch tán; 3- dây tóc; 4- buồng đèn hàn kín Bóng đèn halogen có kích thớc nhỏ bóng đèn thờng (hình 6.4), có độ chói cao ( nhiệt độ dây tóc tới 36000K) Hình 6.4 Cấu tạo bóng đèn thờng (a) Halogen (b) Nhiệt độ cao dây tóc tạo có hai tác dụng: - Phát ánh sáng mạnh - Duy trì chu kỳ bốc khí halogen Trong trình tác động dây tóc, halogen kết hợp với phân tử tungsten bứt khỏi dây tóc nhiệt độ cao, tích tụ trở lại dây tóc, thay bám vào vách bóng đèn Bóng đèn halogen có cờng độ sáng lớn, trì cờng độ sáng thời gian dài Tuổi thọ cao, hình thức đẹp 145 6.3 Các loại đèn chiếu sáng khác 6.3.1 Đèn kích thớc: Là đèn có độ sáng thấp, để báo diện chiều rộng, cao (chiều cao có xe khách xe tải) xe đêm tối cho xe khác phía trớc phía sau Các đèn phía trớc xe gọi đèn báo kích thớc phía sau xe gọi đèn hậu 6.3.2 Đèn soi biển số: Dùng để soi sáng biển số phía sau xe xe chạy ban đêm Các đèn biển số sáng đèn hậu sáng 6.3.3 Đèn lùi: Các đèn đợc lắp vào phía sau xe để cung cấp ánh sáng bổ sung, cho phép ngời lái nhìn phía sau xe lùi trời tối, báo hiệu lái xe muốn lùi xe Các đèn lùi bật lên tay số đợc gạt sang số lùi, với khoá điện vị trí ON Ngoài loại đèn chiếu sáng khác, cha đợc đề cập giáo trình 6.4 Đèn báo rẽ đèn u tiên 6.4.1 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ đèn u tiên Các đèn báo rẽ (signal) để báo hiệu xe cần rẽ hớng Đèn báo rẽ loại nhấp nháy gồm đèn báo hiệu hai đầu xe, mắc nối tiếp với rơle đèn báo rẽ kiểu điện từ, kiểu nhiệt bán dẫn Khi cần báo rẽ, rơle đèn đóng ngắt mạch điện, tạo nên tín hiệu nhấp nháy, bên đèn không làm việc Màu chủ yếu đợc sử dụng cho đèn báo rẽ màu da cam Khi ngời lái xe bật công tắc đèn u tiên, bóng đèn nhấp nháy, để xe đỗ vào bên đờng (xe có cố) xin thẳng Hình 6.5 trình bày sơ đồ mạch đèn báo rẽ đèn u tiên, nguyên lý làm việc nh sau: *Khi khoá điện vị trí ON, công tắc đèn u tiên vị trí OFF, chân 10 công tắc u tiên đợc nối với chân công tắc - Nếu công tắc đèn báo rẽ (signal), bật vị trí bên trái, chân A công tắc đợc nối với chân A5 dòng điện nh sau: (+) ắc quy cầu chì ALT cầu chì AM1 cực 9, cực khoá điện cầu chì TURN cực 10 công tắc đèn u tiên cực cực 2,1 rơ le signal chân A1, A5 công tắc signal bóng đèn: trớc, sau, cạnh singnal trái bóng đèn báo bảng táp lô, bóng đèn nháy với tần số 70 đến 85 lần/ phút Hình 6.5 Sơ đồ mạch đèn báo rẽ đèn u tiên - Nếu công tắc đèn báo rẽ (signal), bật vị trí bên phải, chân A công tắc đợc nối với chân A8 dòng điện nh sau: (+) ắc quy cầu chì ALT cầu chì AM1 cực 9, cực khoá điện cầu chì TURN cực 10 công tắc đèn u tiên cực cực 2,1 rơ le signal chân A1, A8 công tắc signal3 bóng đèn: trớc, sau, cạnh singnal phải bóng đèn báo bảng táp lô, bóng đèn nháy với tần số 70 đến 85 lần/ phút 146 * Khi công tắc đèn u tiên vị trí ON Lúc chân công tắc nối với chân 7, chân nối với chân 5, công tắc, dòng điện nh sau: (+) ắc quy cầu chì MAIN- FL cầu chì HAZHORN cực cực công tắc đèn u tiên cực 2,1 rơ le signal chân công tắc báo cố chân công tắc, từ dòng điện theo dây dẫn đến bóng đèn trớc, sau, cạnh signal trái, phải bóng đèn báo bảng táp lô, làm chúng nhấp nháy * Chân để tiếp mát cho rơ le signal Rơ le signal (bộ tạo nháy) loại bán dẫn kết hợp điện từ, có IC tạo xung vuông, điều khiển tranzito, tiếp tranzito điều khiển rơ le điện từ, cuối rơ le điện từ điều khiển bóng đèn nháy Sau đây, giới thiệu vài loại rơ le tạo nháy thờng dùng 6.4.2 Rơ le đèn báo rẽ Rơ le đèn báo rẽ (bộ tạo nháy), có nhiệm vụ tạo tần số nhấp nháy bóng đèn Thờng sử dụng loại rơ le: điện từ, nhiệt, bán dẫn, kết hợp loại Rơ le đèn báo rẽ loại điện từ a) Cấu tạo Rơle báo rẽ loại điện từ đợc trình bày hình 6.6 Trên lõi thép có quấn cuộn dây điện từ khoảng 50 vòng, 0,75mm Lõi thép đợc tán chặt với giá 11 Cuộn dây điện từ đợc đấu nối tiếp với đèn 16,17 đèn báo rẽ phía trớc, sau, trái, phải xe Các thép cần tiếp điểm 10 đợc hàn vào lõi thép trạng thái không làm việc tiếp điểm mở sức căng dây điện trở Crôm - niken , tiếp điểm mở sức căng đồng Tất tiếp điểm làm bạc Đầu dới dây đợc luồn qua bi thuỷ tinh vừa làm chốt căng vừa làm chất cách điện Vít để điều chỉnh tần số nhấp nháy Điện trở phụ R f = 18 mắc song song với tiếp điểm có tác dụng giảm tia lửa tiếp điểm; tiếp điểm mở Đèn hiệu 12 bảng đồng hồ để thông báo cho ngời lái biết tình trạng làm việc cấu đèn báo rẽ Hình 6.6 Rơle báo rẽ loại điện từ 1- vít điều chỉnh; 2- bi thuỷ tinh; 3- dây crôm- niken; 4, 10- cần tiếp điểm; 5, 6- cặp tiếp điểm; 7,11- giá đỡ; 8- lò xo lá; 9- lõi thép; 12- đèn báo; 13- khoá điện; 14- ắc quy; 15- công tắc báo rẽ; 16, 17- bóng đèn xin đờng; 18- điện trở b) Nguyên lý làm việc Khi bật khoá điện công tắc báo rẽ, dòng điện chạy qua bóng đèn theo chiều mũi tên: (+) ắc quy13 11 R(18) cuộn dây 15 17 M (-) ắc quy Do rơi áp điện trở phụ (18), nên điện áp đặt vào dây tóc bóng đèn (17) 147 thấp, đèn không sáng Dòng điện qua dây 3, làm nóng dây dãn dài ra, giảm sức căng Trong dòng điện cuộn dây điện từ làm từ hoá lõi thép tạo nên lực hút cần tiếp điểm vào, làm cho tiếp điểm đóng lại Khi tiếp điểm đóng, điện trở phụ 18 dây bị nối tắt, điện áp nguồn đặt vào dây tóc đèn 17 lớn, làm cho chúng sáng lên Do dòng điện dây dẫn 3, nên nguội co lại, kéo tiếp điểm mở ra, dòng điện lại nh ban đầu Sau tiếp điểm lại đóng trình thế, lặp lặp lại với tần số 60ữ120 lần/phút, làm bang đèn nhấp nháy Khi tiếp điểm đóng, cờng độ dòng điện cuộn dây điện từ tăng , lực từ hoá tăng, đảm bảo cho tiếp điểm đóng, làm đèn hiệu 12 thông mạch với nguồn sáng lên Còn tiếp điểm mở, lực từ hoá lõi thép giảm, nên tiếp điểm mở ra, đèn tín hiệu tắt, tần số đèn báo rẽ nh Rơ le đèn báo rẽ kiểu tụ điện Trên xe hãng TOYOTA thờng sử dụng tạo nháy kiểu rơle tụ điện ( kiểu dòng điện), kiểu bán dẫn kiểu IC Hình 6.7 giới thiệu sơ đồ nguyên lý rơ le báo rẽ kiểu tụ điện Bộ tạo nháy bao gồm tụ điện C; cuộn dây L1, L2 quấn lõi thép, cho tụ điện đợc nạp hớng từ trờng cuộn khử lẫn nhau, tụ điện phóng hớng từ trờng hai cuộn kết kợp lại Cặp tiếp điểm P đóng Điện trở R mắc song song với cặp tiếp điểm, để tránh phóng tia lửa điện tiếp điểm tạo nháy hoạt động Nguyên lý hoạt động nh sau * Khoá điện bật, công tắc xi nhan mở: Khi khoá điện bật, dòng điện từ ắc quy đến tiếp điểm đến tụ điện qua cuộn L2, nạp điện cho tụ, tụ đợc nạp đầy khoá điện bật Hình 6.7 Sơ đồ nguyên lý rơ le báo rẽ kiểu tụ điện * Công tắc xi nhan bật sang phải hay sang trái: Khi công tắc xi nhan bật sang phải hay sang trái, dòng điện từ ắc quy đến tiếp điểm, qua cuộn L1 đến công tắc xi nhan, sau đến bóng đèn xi nhan, làm đèn sáng Khi có dòng điện chạy qua cuộn L1, sinh từ trờng làm mở tiếp điểm P - Khi tiếp điểm P mở, tụ điện C phóng điện vào cuộn L2 L1, chiều, từ trờng sinh cuộn dây giữ tiếp điểm mở, đến tụ phóng hết điện Dòng điện phóng từ tụ điện dòng điện từ ắc quy( chạy qua điện trở) đến bóng xi nhan, nhng dòng điện nhỏ nên đèn không sáng - Khi tụ phóng hết điện, tiếp điểm lại đóng, cho dòng điện tiếp tục chạy từ ắc quy, qua tiếp điểm, đến cuộn L1, đến đèn xi nhan, làm chúng sáng Cùng lúc dòng điện chạy qua cuộn L2 để nạp cho tụ Do hớng dòng điện qua L1 L2 ngợc nhau, nên từ trờng đợc sinh hai cuộn khử lẫn giữ cho tiếp điểm đóng đến tụ đợc nạp đầy, đèn sáng Khi tụ đợc nạp đầy, dòng điện ngừng chạy cuộn L2 từ trờng sinh L1 lại làm tiếp điểm mở, đèn tắt Chu trình lặp lại liên tục, làm đèn xi nhan nháy tần số định 6.5 Còi điện 148 Còi phát tín hiệu âm thanh, để báo cho ngời đờng, phơng tiện khác biết trớc xe đến, xin vợt xe khác tham gia giao thông 6.5.1 Cấu tạo Còi thờng dùng ô tô còi kiểu nam châm điện Độ lớn âm (áp suất âm thanh) còi ô tô 85- 125 đê xi ben (db) Còi đợc lắp ô tô giá đỡ kiểu lò xo, bảo đảm phát âm tốt Còi điện gồm phận nh trình bày hình 6.8 Khung thép 5, trục 6, trục 17 đợc tán chặt với vỏ còi Khung thép lõi thép từ làm thép kỹ thuật điện Lõi thép đợc vặn vào trục điều khiển 13 hãm ốc hãm 10 Trụ điều khiển đợc tán chặt với màng thép đĩa rung 2, làm nhôm thép để tạo âm hởng mức độ dứt khoát âm Trên trục có bắt thép lò xo đầu thép lò xo đợc bắt chặt vào trụ điều khiển Cuộn dây đợc quấn lõi khung thép 5, đầu dây nối với cực dơng ắc quy, đầu nối với mát thông qua cặp tiếp điểm KK núm còi 19 Các má vít KK vonfram Cần tiếp điểm động 15 lò xo lá, chúng cách điện với đồng thời cách điện với trụ 17 ốc điều chỉnh11 Song song với cặp tiếp điểm có mắc tụ điện 16 điện trở phụ 20 để giảm tia lửa điện cặp tiếp điểm Các đầu bắt dây còi đợc bố trí vỏ còi đợc cách điện ống chất dẻo Hình 6.8 Sơ đồ cấu tạo còi điện: 1- Loa còi; 2- Đĩa rung;3- Màng còi; 4- Vỏ; 5- Khung thép; 6- Trụ đứng; 7- Lò xo lá; 8- Tấm thép từ; 9- Cuộn dây; 10- Đai ốc hãm;11- ốc điều chỉnh; 12- ốchãm;13Trụ điều khiển;14- Cần tiếp điểm tĩnh ; 15- Cần tiếp điểm động; 16- Tụ điện;17- Trụ đỡ cặp tiếp điểm; 18- Vít bắt dây; 19- Nút còi; 20- Điện trở phụ 6.5.2 Nguyên lý làm việc Khi ấn nút còi 19, có dòng điện: (+) ắc quy cọc đấu dây còi18 cuộn dây 15 KK 14 cọc đấu dây còi 19 mát(-) ắc quy Lúc khung thép bị dòng điện qua cuộn dây từ hoá, nên hút lõi thép xuống kéo theo trụ điều khiển 13 xuống, làm cho màng bị võng xuống Trong thép 15 bị uốn cong xuống, thép 15 ( cần tiếp điểm động ) bị ốc 11 làm cong xuống, nên tiếp điểm KK mở Khi KK mở, dòng điện cuộn dây mất, khung thép không bị từ hoá nữa, nên màng lại bật vị trí ban đầu lực đàn hồi màng lò xo lá7 Trụ 13 hồi vị trí ban đầu, tiếp điểm KK lại đóng Quá trình lặp đi, lặp lại nh làm tiếp điểm với lõi thép 8, trụ 13 màng rung động với tần số 200- 400 lần/ giây làm cho cột không khí xung quanh màng đĩa rung xáo động phát âm Để giảm tia lửa KK , ngời ta mắc song song với KK tụ điện có C= 014- 0,17 điện trở phụ Bằng cách chọn chiều dày, đờng kính màng thép, chiều dài loa còi, đờng kính hình dạng đĩa rung, tạo nên âm điệu tơng ứng dễ chịu Khi điều chỉnh âm còi, ngời ta điều chỉnh ốc 11 Đôi phải điều chỉnh sức căng lò xo khe hở lõi thép với khung thép 149 6.5.3 Rơ le còi điện Công dụng Trên ô tô đời mới, thờng lắp nhiều còi song song, để tạo chùm âm dễ chịu Dòng điện cấp cho còi lớn (15- 20A), tạo tia lửa làm cháy nút còi nhanh chóng Rơ le còi dùng để giảm dòng điện qua nút còi trờng hợp lắp nhiều còi Khi dòng điện qua nút còi dòng điện qua cuộn dây rơ le còi, có cờng độ không 0,5 A Cấu tạo Hình 6.9 giới thiệu sơ đồ mạch điện rơ le còi điện Đây rơ le điện từ gồm: khung từ; lõi thép, quấn cuộn dây từ hoá đầu nối với khoá điện, đầu nối nút bấm còi; cặp tiếp điểm KK mở; cọc bắt dây: BAT, IGN, M, SW Hình 6.9 Sơ đồ mạch dây rơle còi 1- Hộp rơ le còi; 2- Tiếp điểm tĩnh;3- Tiếp điểm động; 4- Lõi thép; 5- cuộn dây; 6- Khung từ;7- Nút bấm còi; 8- Khoá điện; 9- ắc quy; 10- Còi điện Nguyên lý làm việc Khi bấm nút còi ( ấn nút xuống) mạch cuộn dây đợc khép kín với ắc quy, cuộn dây rơ le có dòng điện chạy qua: (+) ắc quy cọc IGN SW M (-) ắc quy Dòng điện cuộn dây từ hoá lõi thép hút cần tiếp điểm xuống, làm cho tiếp điểm KK đóng lại, tức đóng mạch còi 10: (+) ắc quy cọc BAT 2,3 10 M (-) ắc quy 150 ... ánh sáng bóng đèn lên đến 60 00 lần Hình 6. 2 Đèn pha loại bóng rời 1- Kính khuếch tán; 2- Vành đai bên trong; 3- Vít điều chỉnh; 4- Thân đèn; 5- Gía đỡ phần tử quang học; 6- Kẹp đầu dây; 7- Gía;... điện từ đợc trình bày hình 6. 6 Trên lõi thép có quấn cuộn dây điện từ khoảng 50 vòng, 0,75mm Lõi thép đợc tán chặt với giá 11 Cuộn dây điện từ đợc đấu nối tiếp với đèn 16, 17 đèn báo rẽ phía trớc,... tình trạng làm việc cấu đèn báo rẽ Hình 6. 6 Rơle báo rẽ loại điện từ 1- vít điều chỉnh; 2- bi thuỷ tinh; 3- dây crôm- niken; 4, 10- cần tiếp điểm; 5, 6- cặp tiếp điểm; 7,11- giá đỡ; 8- lò xo