TRẦN ÁNH SÁNG
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU
KHIỂN HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN TRÊN XE MITSUBISHI
ATTRAGE 2021
CBHD:TS. Nguyễn Anh Ngọc
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Sinh viên: Trần Ánh Sáng
Mã số sinh viên: 2018604586
Hà Nội – Năm 2022
BỘ CƠNG THƯƠNG
CỘNGHỒXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM
TRƯỜNGĐẠIHỌCCƠNGNGHIỆPNỘI
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Ánh Sáng
Mã SV: 2018604586
Lớp: 2018DHKTOT03 Ngành CNKTƠTƠ
Khóa: K13
Tên đề tài: Ứng dụng vi điều khiển mô phỏng mạch điều khiển hệ
thống đèn xi nhan trên xe MITSUBISHI ATTRAGE 2021
Mục tiêu đề tài:
- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu.
- Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống.
- Mô phỏng đƣợc trên 2 phần mềm proteus, mơ hình mơ phỏng
Kết quả dự kiến
1. Phần thuyết minh:
- Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
- Tổng quan về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu.
- Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
- Tìm hiểu hệ thống đèn tín hiệu trên xe MITSUBISHI
- Mô phỏng mạch điều khiển
2.Bản vẽ:
- Bản mô phỏng trên phần mềm proteus
- Bản vẽ kết cấu chung
- Mơ hình
Thời gian thực hiện: từ 21/03/2022 đến 22/05/2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
TRƯỞNG KHOA
TS. Nguyễn Anh Ngọc
TS. Nguyễn Anh Ngọc
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
Hà Nội, Ngày .... Tháng .... Năm 2022
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
Hà Nội, Ngày .... Tháng .... Năm 2022
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................. I
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................... III
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................... V
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN
HIỆU ................................................................................................................. 2
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại. .................................................... 2
1.1.1. Nhiệm vụ ................................................................................. 2
1.1.2. Yêu cầu .................................................................................... 3
1.1.3. Phân loại .................................................................................. 6
1.2. Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu .............................................. 7
1.2.1. Hệ thống đèn đầu xe ................................................................ 7
1.2.2. Hệ thống đèn hậu ..................................................................... 8
1.2.3. Hệ thống đèn cảnh báo ............................................................ 9
1.2.4. Hệ thống đèn chiếu sáng bên ngoài ......................................... 9
CHƢƠNG 2. Hệ thống đèn tín hiệu trên xe MITSUBISHI ................... 10
2.1. Sự ra đời của đèn xi nhan ............................................................. 10
2.2. Công dụng .................................................................................... 11
2.3. Yêu cầu ......................................................................................... 11
2.4. Cấu tạo.......................................................................................... 12
2.4.1. Công tắc tổ hợp...................................................................... 12
2.4.2. Ắc quy.................................................................................... 13
2.4.3. Cầu chì ................................................................................... 13
2.4.3.1. Cấu tạo và ký hiệu .......................................................... 13
2.4.3.2. Cách đọc giá trị tải cực đại ............................................. 13
2.4.3.3. Cầu chì tự chảy ............................................................... 14
2.4.4. Giắc và các mạch đấu nối. ..................................................... 15
2.4.5. Công tắc báo nguy. ................................................................ 16
2.4.6. Bộ tạo nháy ............................................................................ 16
2.4.6.1. Bộ tạo nháy kiểu cơ - điện. ............................................. 16
2.4.6.2. Bộ tạo nháy kiểu cơ - án ẫn ........................................ 18
II
2.4.6.3. Bộ tạo nháy kiểu án ẫn................................................ 18
2.4.6.4. Một số mạch báo rẽ khác ................................................ 19
2.4.7. Bóng đèn xi nhan ................................................................... 22
2.4.7.1. Các loại óng thƣờng đƣợc sử dụng là : ......................... 23
2.5. Nguyên lý hoạt động. ................................................................... 26
2.5.1. Nguyên lý hoạt động của đèn xi nhan. .................................. 26
2.5.2. Nguyên lý hoạt động của đèn áo nguy. ............................... 28
2.6. Phân tích cấu tạo của mạch tín hiệu trên xe MITSUBISHI
ATTRAGE................................................................................................... 29
2.7. Phân tích nguyên lý hoạt động của mạch đèn xi nhan trên xe
MITSUBISHI ATTRAGE. ......................................................................... 30
CHƢƠNG 3. MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN ................................ 31
3.1. Phần mềm Proteus ........................................................................ 31
3.2. Phần mềm Arduino....................................................................... 34
3.3. Arduino ......................................................................................... 35
3.4. Mô phỏng mạch ............................................................................ 40
3.4.1. Sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế .............................................. 40
3.4.2. Ngơn ngữ lập trình................................................................. 41
3.5. Thiết kế mơ hình và nguyên lý hệ thống ...................................... 44
3.5.1. Thiết kế mô hình .................................................................... 44
3.5.2. Ngun lý hoạt động tồn mạch ............................................ 47
Kết luận ................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 51
III
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Hệ thống chiếu sáng .................................................................. 2
Hình 1. 2 Đồ thị cƣờng độ sáng trên mặt đƣờng ...................................... 4
Hình 1. 3 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng đầu xe ...................................... 8
Hình 1. 4 Sơ đồ hệ thống đèn hậu ơ tơ...................................................... 9
Hình 1. 5 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng bên trong ................................. 9
Hình 2. 1 Chiếc xe sử dụng kiểu đèn xi nhan giống thiết kế của
Lawrence ......................................................................................................... 10
Hình 2. 2 Xi nhan kiểu đời mới .............................................................. 11
Hình 2. 3 Cấu tạo của hệ thống đèn xi .................................................... 12
Hình 2. 4 Cơng tắc tổ hợp ...................................................................... 12
Hình 2. 5 Cấu tạo và một số loại cầu chì. .............................................. 13
Hình 2. 6 Hoạt động của cầu chì tự chảy ............................................... 14
Hình 2. 7 Hai loại cầu chì tự chảy........................................................... 15
Hình 2. 8 Hình giắc đực và giắc cái. ...................................................... 15
Hình 2. 9 Kí hiệu giắc. ........................................................................... 15
Hình 2. 10 Cơng tắc báo nguy. .............................................................. 16
Hình 2. 11 Bộ tạo nháy .......................................................................... 16
Hình 2. 12 Bộ tạo nháy kiểu cơ - điện ................................................... 17
Hình 2. 13 Khi bật khóa điện ................................................................. 17
Hình 2. 14 Khi tiếp điểm mở ................................................................. 17
Hình 2. 15 Khi tụ phóng hết điện ........................................................... 18
Hình 2. 16 Bộ tạo nháy kiểu cơ - án ẫn ............................................. 18
Hình 2. 17 Bộ tạo nháy kiểu án ẫn ..................................................... 19
Hình 2. 18 Sơ đồ chức năng IC 555 ....................................................... 20
Hình 2. 19 Sơ đồ mạch chớp dùng IC.................................................... 21
Hình 2. 20 Sơ đồ bộ chớp của ................................................................. 21
Hình 2. 21 Sơ đồ rơle áo rẽ kiểu điện từ .............................................. 22
Hình 2. 22 Các ƣớc sóng ánh sáng mà mắt nhìn thấy đƣợc ................ 23
Hình 2. 23 Bóng đèn loại dây tóc .......................................................... 24
Hình 2. 24 Đèn halogen ......................................................................... 24
IV
Hình 2. 25 Đèn Le ................................................................................ 26
Hình 2. 26 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đèn xi nhan................................. 27
Hình 2. 27 Sơ đồ nguyên lý xi nhan trái ................................................ 27
Hình 2. 28 Sơ đồ nguyên lý xi nhan phải .............................................. 28
Hình 2. 29 Sơ đồ nguyên lý đèn áo nguy. ............................................ 28
Hình 2. 30 Sơ đồ mạch tín hiêụ trên xe MITSUBISHI ......................... 29
Hình 3. 1 Giao diện Proteus .................................................................... 32
Hình 3. 2 Cửa sổ làm việc của phần mềm Proteus ................................. 32
Hình 3. 3 Màn hình lựa chọn linh kiện ................................................... 33
Hình 3. 4 Màn hình chỉnh sửa và nạp code cho linh kiện....................... 33
Hình 3. 5 Mạch mơ phỏng bằng Proteus ................................................ 34
Hình 3. 6 Màn hình làm việc Arduino .................................................... 35
Hình 3. 7 Arduino ................................................................................... 36
Hình 3. 8 Sơ đồ mạch của Arduino ......................................................... 37
Hình 3. 9 Các chân của Arduino ............................................................. 40
Hình 3. 10 Sơ đồ ngun lý mạch mơ phỏng ......................................... 41
Hình 3. 11 Mơ hình hồn thiện ............................................................... 47
Hình 3. 12 Trạng thái rẽ trái.................................................................... 47
Hình 3. 13 Trạng thái rẽ phải .................................................................. 48
Hình 3. 14 Trạng thái cảnh báo ............................................................... 48
V
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1 Màu vỏ của cầu chì loại hộp ................................................... 14
Bảng 2. 2 Màu vỏ của cầu chì loại thanh ................................................ 14
Bảng 3. 1 Linh kiện chính làm mơ hình.................................................. 46
MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển nhƣ vũ ão của nền kinh tế thế giới, cùng với
đó nền kinh tế Việt Nam đang đi lên từ một nƣớc nông nghiệp lúa nƣớc dần
hình thành nền cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc đặc biệt là sự phát triển
mạnh mẽ của nền công nghiệp 4.0.
Trong nhiều năm gần đây cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ
thuật ngày càng nâng cấp các loại xe ô tô ngày càng hiện đại. Nhằm thỏa mãn
càng nhiều nhu cầu về giao thông vận tải và thị hiếu của con ngƣời. theo đó
nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ trên ô tô đã ần đƣợc cải tiến và ngày càng
phát triển.
Nhƣng vẫn tồn tại nhiều hạn chế về kiến thƣớc chun mơn để có thể
tiếp cận đƣợc nó.
Khơng những vậy mà hiên tại đất nƣớc ta đang khỏi động một dự án sản
xuất ô tô trong nƣớc đã đặt ra yêu cầu với các thiết bị phụ trợ ngày càng cao.
Hơn nữa khi công nghệ sản xuất ô tô liên tục đƣợc nâng lên theo xu thế
cạnh tranh kéo theo sự thay đổi cơ ản trong công nghệ sửa chữa thì một số
thói quen trong sử dụng, sửa chữa cũng khơng cịn phù hợp và khơng cịn đáp
ứng đƣợc cáo nhu cầu mới.
Nội dung của đề tài gòm các nội dung sau:
– Tổng quan về hệ thống đèn xi nhan.
– Ứng dụng vi điều khiển Arduino mô phỏng mạch điều khiển hệ
thống đèn xi nhan trên các ô tô đời mới.
Kết luận và kiến nghị.
Do kiến thức chuyên môn và thời gian nghiêm cứu đề tài có hạn nên
khơng tránh khỏi các sai sót, em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy
giáo trong khoa và tồn thể các bạn sinh viên để em hồn thiện đâì tài tốt hơn.
.
Em xin chân thành cảm ơn!
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN
HIỆU
1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại.
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu xe là một hệ thống rất quan trọng, có ảnh
hƣởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe và sự vận hành của ngƣời lái
cũng nhƣ sự an toàn của các đối tƣợng tham gia giao thơng. Để cho xe có thể
hoạt động ổn định và đảm bảo an tồn thì hệ thống phải có độ tin cậy và chính
xác cao. Tuy nhiên hệ thống chiếu sáng, tín hiệu cổ điển chƣa đáp ứng đƣợc
yêu cầu trên, cũng nhƣ các yêu cầu đối với điều kiện thực tế ngày nay nên hệ
thống cần đƣợc trang bị thêm một số linh kiện điện tử, cảm biến, đáp ứng
đƣợc u cầu đó.[8]
Hình 1. 1 Hệ thống chiếu sáng
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống chiếu sáng làm các nhiệm vụ chiếu sáng phần đƣờng khi xe
chuyển động trong đêm tối, báo hiệu bằng ánh sáng. Khi ô tô chạy trên đƣờng
đƣợc chiếu sáng tốt hoặc khi ô tô đỗ trên đƣờng thì khơng cần chiếu sáng
đằng trƣớc nữa. Trong những trƣờng hợp đó các phƣơng tiện vận tải khác
3
cũng phải biết rõ xe khác đang chạy hoặc đang đỗ trên đƣờng. Vì vậy ngồi
các đèn pha với 2 nấc ánh sáng thì trên ơ tơ cịn có cơng suất (3-6)c . Các đèn
này thƣờng đƣợc bố trí ở 2 ên tai xe, đơi khi đƣợc bố trí luoon ở trong các
đèn pha và đƣợc gọi là đèn kích thƣớc (đèn ừng). Các đèn này cịn có nhiệm
vụ áo cho các phƣơng tiện vận tải chạy ngƣợc chiều toạ độ xe đang chạy hay
đang đỗ ở phía trƣớc
Thơng áo hƣớng chuyển động của xe khi đến điểm giao nhau, muốn
quay đầu xe hay xin vƣợt, hoặc muốn quan sát sau khi lùi xe
Đèn phanh để báo hiệu cho các xe khác là xe này đang phanh, đèn có
cƣờng độ sáng lớn và dễ nhận thấy kể cả vào ban ngày.
Sử dụng đèn sƣơng mù để có thể quan sát đƣợc phần đƣờng khi tham
gia giao thông trong điều kiện sƣơng mù ày đặc mà đèn pha cốt không phát
huy đƣợc tác dụng và có thể gây ra sự phản xạ ánh sáng trở lại lái xe gây loá
mắt ngƣời lái.
1.1.2. Yêu cầu
Đối với đèn pha để soi sáng mặt đƣờng ngƣời ngƣời ta ùng đèn pha.
Các đèn pha phải chiếu xa ít nhất là 100m khoảng cách đƣờng phía trƣớc xe.
Vậy để chiếu sáng khoảng đƣờng xa đó thì chùm tia sáng của đèn pha phải có
cƣờng độ chiếu sáng khác đều phải có chố phản chiếu để hƣớng chùm tia
sáng vào những khoảng mặt đƣờng cần thiết nhất.
Với cơng suất của đèn (50-60) W. Khi tính tốn hệ thống quang học
của đèn đúng và chất lƣợng chế tạo đèn tốt có thể đảm bảo chiếu xa (200300)m. Yêu cầu đối với đèn chiếu sáng phía trƣớc. Khi bật cơng tắc đèn chiếu
gần thì các đèn chiếu xa phải tắt. Ngƣợc lại, khi sử dụng đèn chiếu xa thì đèn
phải thể hiện báo hiệu có làm việc.[1]
4
Hình 1. 2 Đồ thị cường độ sáng trên mặt đường
Cƣờng độ ánh sáng là năng lƣợng để phát xạ ánh sáng ở một khoảng
cách nhất định. Năng lƣợng ánh sáng có liên quan đến nguồn sáng và cƣờng
độ ánh sáng đƣợc đo ằng đơn vị cd.
Tổng các hạt ánh sáng rơi trên ề mặt đƣợc gọi là độ chiếu sáng, cƣờng
độ của ánh sáng đƣợc đo ằng đơn vị lux. Một bề mặt chiếu sáng có cƣờng độ
1 lux khi 1 óng đèn có cƣờng độ 1c đặt cách 1m từ màn chắn thẳng đứng.
Khi gia tăng khoảng cách chiếu sáng cũng giảm theo. Cƣờng độ chiếu sáng tỷ
lệ nghịch với ình phƣơng khoảng cách từ nguồn sáng. Điều này có nghĩa là
khi khoảng cách chiếu sáng tăng gấp đôi khi cƣờng độ ánh sáng trên bề mặt
ánh giáng sẽ giảm bằng ¼ cƣờng độ ánh sáng an đầu. Vì vậy, nếu cần 1 ánh
sáng có cƣờng độ lớn nhất nhƣ lúc an đầu thì năng lƣợng cung cấp cho đèn
tăng 4 lần
Khoảng chiếu sáng xa từ 180-250m
Khoảng chiếu sáng gần từ 50-75m
Công suất tiêu thụ mỗi óng đèn
Ở chế độ chiếu xa là 45-75W
Ở chế độ chiếu gần 35-40W
5
Tuy vậy nếu đèn quá sáng sẽ làm loá mắt lái xe chạy ngƣợc chiều, làm
cho họ mất định hƣớng và có thể gây tai nạn. Do đó các đèn pha trên ơ tơ phải
thoả mãn 2 u cầu:
Có cƣờng độ chiếu sáng lớn
Khơng làm lố mắt ngƣời và phƣơng tiện vận tải chạy ngƣợc chiều
Đối với đèn xi nhan khi muốn báo hiệu các phƣơng tiện tham gia giao
thông và ngƣời tham gia giao thông khác biết hƣớng di chuyển của mình khi
đến điểm giao cắt hoặc khi muốn quay đầu xe thì phải thơng báo bằng các tín
hiệu bằng đèn xi nhan. Tín hiệu phải rõ ràng thơng báo cho tất cả phía trƣớc
và phía sau biết đƣợc
Ở đèn sƣơng mù cần phải giải quyết đƣợc vấn đề là không gây phản
chiếu lại lái xe và gây loá đối với lái xe đi ngƣợc chiều, khoảng sáng phải trên
25m mới phát huy tác dụng. Quầng sáng cũng đuoejc trải rộng 2 lề đƣờng
giúp lái xe tránh các ổ gà
Các đèn sau đây phải đƣợc lắp thành cặp: Đèn chiếu sáng phía trƣớc,
đèn áo rẽ, đèn vị trí, đèn phanh ( có ít nhất 2 đèn phanh lắp thành cặp). Các
đèn tạo thành cặp phải thoả mãn các u cầu sau: cùng màu, có đặc tính
quang học nhƣ nhau, đƣợc lắp đối xứng qua mặt phẳng trung tuyến dọc xe.
Yêu cầu đối với đèn phanh phải bật sáng khi ngƣời lái tác động vào hệ
thống phanh chính, trong trƣờng hợp dùng kết hợp với đèn hậu thì đèn phanh
phải có cƣờng độ sáng hơn so với đèn hậu
Yêu cầu đối với đèn lùi: đèn lùi phải bật sáng khi cần số ở vị trí số lùi
và cơng tắt khởi động động cơ đang ở vị trí mà động cơ có thể hoạt động
đƣợc. Đèn lùi phải tắt khi một trong 2 điều kiện trên không thoả mãn. Và đủ
độ sáng để tài xế có thể quan sát đƣợc phía sau
6
1.1.3. Phân loại
Có thể phân loại hệ thống chiếu sáng theo nhiều tiêu chí nhƣ: theo chức
năng từng bộ pận chiếu sáng, thƣo quốc gia, theo khu vực, theo vị trí lắp đặt
Tuy nhiên chúng ta chỉ xét các tiêu chí cơ ản và thơng dụng thực tế.
Hệ thống chiếu sáng là 1 tổ hợp gồm nhiều loại đèn có chức năng ao gồm:
Đèn kích thước trước và sau xe (side & rear lamps)
Đèn pha cốt (head lamps – main driving lamps): Dùng để chiếu sáng
khơng gian phía trƣớc xe giúp lái xe có thế nhìn thấy trong đem, tối hay trong
điều kiện tầm nhìn hạn chế.
Đèn sương mù (fog lamps): Trong điều kiện sƣơng mù, nếu sử dụng
đèn pha chính có thể tao ra vùng ánh sáng chới phía trƣớc gây trở ngại cho
các xe dối diện và ngƣời đi đƣờng. Nếu sử dụng đèn sƣơng mù sẽ giảm đƣợc
tình trạng này. Dịng cung cấp cho đèn sƣơng mù thƣờng đƣợc lấy say relay
đèn kích thƣớc.
Đèn sương mù phía sau (rear fog guard): Đèn này thƣờng ùng để báo
hiệu cho các xe phía sau nhận biết trịn điều kiện tầm nhìn hạn chế. Dịng
cung cấp cho đèn này đƣợc lấy sau đèn cốt (dipped beam). Một đèn áo đƣợc
gắn vào taplo để báo hiệu cho lái xe khi đèn sƣơng mù phía sau hoạt động.
Đèn lái phụ trợ (auxiliary driving lamps): Đèn này đƣợc nối với nhánh
đèn pha chính, ùng để tăng cƣờng độ chiếu sáng khi bật đèn pha. Nhƣng khi
có xe đối diện đến gần, đèn này phải đƣợc tắt thông qua một cơng tắc riêng để
tránh gây lóa mắt lái xe xe chạy ngƣợc chiều.
Đèn nhảy pha (headlamps flash switch): Công tắc đèn nhảy pha đƣợc
sử dụng vào an ngày để ra hiệu cho các xe khác mà không phải sử dụng đến
cơng tắc đèn chính.
Đèn lùi (reversing lamps): Đèn này đƣợc chiếu sáng khi xe cài số lùi
nhằm báo hiệu cho xe khác và ngƣời đi đƣờng
Đèn phanh (brake lights): Dùng để báo cho lái xe xê sau biết để giữ
khoảng cách an toàn khi đạp phanh.
7
Đèn báo trên taplo: Dùng để hiển thị các thơng số, tình trạng hoạt động
của các hệ thống, bộ phận trên xe và báo lỗi hay báo nguy khi các hệ thống
trên xe hoạt động khơng ình thƣờng.
Đèn báo đứt bóng (lamp failure indicator): Trên một số xe ngƣơi ta
hay lắp mạch báo cho lái xe biết khi có một óng đèn phía đi ị đứt hay sụt
áp trên mạch điện làm đèn mờ. đèn áo này đƣợc đặt trên taplo và sáng lên
khi có sự cố về mạch hay đèn.[1]
1.2. Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu
1.2.1. Hệ thống đèn đầu xe
Đèn đầu xe là một trong những phần quan trọng của hệ thống chiếu sáng
trên ơ tơ có tác dụng đảm bảo tầm nhìn của ngƣời lái. Đèn đầu xe bao gồm
đèn pha ô tô, đèn sƣơng mù và đèn chạy ban ngày DRL.
– Đèn pha ô tô
Đây là hệ thống đèn cơ ản và quan trọng nhất đƣợc gắn ở đầu xe để
đảm bảo an toàn cho tài xế khi quan sát đƣờng, nhất là vào an đêm. Đèn pha
ơ tơ có hai chế độ: “cos” là chiếu sáng gần (50m – 75m) và “pha” là chiếu
sáng xa (180m – 250m).
Ở chế độ cos, công suất đèn khoảng 35W – 40W, ánh sáng đủ để giúp tài
xế quan sát mà không làm ngƣời đối diện chói mắt. Trong khi đó, cơng suất
của chế độ pha là 45W – 70W, cƣờng độ ánh sáng cao làm lóa mắt ngƣời đối
diện nên chỉ thích hợp sử dụng khi đi một mình trên đƣờng.
– Đèn sƣơng mù
Đèn sƣơng mù phía trƣớc có chùm sáng rộng, tia mảnh nhƣng rõ nét và
có sắc vàng hoặc trắng tùy từng loại xe. Đèn sƣơng mù giúp tăng khả năng
chiếu sáng khi tài xế phải di chuyển với tốc độ thấp trong điều kiện tầm nhìn
kém o mƣa, sƣơng mù, ụi hoặc tuyết.
Bên cạnh đó, đèn sƣơng mù đi xe sẽ đƣợc sử dụng để thơng báo cho
các phƣơng tiện phía sau biết đƣợc sự hiện diện và vị trí của xe.
– Đèn DRL (Daytime Running Light)
Đèn chạy ban ngày DRL là một ãy đèn LED lắp ở đầu xe, có thể ở cụm
đèn pha hoặc phía trên đèn sƣơng mù. Mục đích của loại đèn này khơng phải
để giúp ngƣời lái thấy đƣờng mà để ngƣời đi ộ, phƣơng tiện đi ngƣợc chiều
nhận biết xe từ xa.[7]
8
Ở nhiều quốc gia, luật pháp chỉ bắt buộc mở đèn pha ô tô khi trời tối
hoặc vào an đêm. Vì vậy, đèn DRL mặc định ln bật khi xe nổ máy vào
ban ngày.
Hình 1. 3 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng đầu xe
1.2.2. Hệ thống đèn hậu
Đèn hậu ô tô đƣợc thiết kế với mục đích cho phép các phƣơng tiện phía
sau nhận biết vị trí xe và có thể xử lý kịp thời khi phát sinh sự cố. Cụm đèn
hậu ô tô bao gồm đèn phanh, đèn lùi, đèn sƣơng mù và đèn iển số.
– Đèn phanh ô tô
Đèn phanh ô tô là loại đèn chiếu sáng phía sau với ánh sáng đỏ đƣợc
kích hoạt khi tài xế phanh xe để cảnh áo các phƣơng tiện phía sau chuẩn bị
dừng lại. Theo quy định của Liên Hợp Quốc, cƣờng độ sáng của đèn phanh ô
tô sẽ ao động từ 60cd – 185cd.
– Đèn lùi xe ô tô
Đây là hệ thống đèn đƣợc sử dụng để cảnh áo các phƣơng tiện và ngƣời
đi ộ xung quanh rằng xe đang chuẩn bị lùi lại. Theo tiêu chuẩn quốc tế, đèn
lùi xe ơ tơ thƣờng có màu trắng.
– Đèn iển số
Một số mẫu xe đƣợc trang bị thêm đèn biển số. Loại đèn này sẽ giúp các
phƣơng tiện phía sau và lực lƣợng chức năng ễ dàng quan sát biển số trong
điều kiện ánh sáng thấp.[1]
9
Hình 1. 4 Sơ đồ hệ thống đèn hậu ơ tô
1.2.3. Hệ thống đèn cảnh báo
Hệ thống đèn cảnh báo hay còn gọi là đèn xi-nhan đƣợc gắn ở cả đầu xe
và đi xe với mục đích đƣa ra các tín hiệu báo rẽ, cảnh báo nguy hiểm cho
các phƣơng tiện xung quanh. Thơng thƣờng đèn xi-nhan có màu vàng, tuy
nhiên một số mẫu xe lại thay bằng màu đỏ.
1.2.4. Hệ thống đèn chiếu sáng bên ngoài
Các loại đèn LED đƣợc thiết kế tại nhiều vị trí khác nhau trong khoang
nội thất. Đặc biệt, với khả năng chiếu sáng tập trung và ƣu việt, đèn LED
thƣờng đƣợc lắp đặt trên bề mặt bảng điều khiển hay trong cabin của xe.
Đèn chiếu sáng trên mặt bảng Taplo cho phép ngƣời lái dễ dàng theo dõi
và quan sát các thông số khi xe đang vận hành. Đèn chiếu sáng bảng Taplo sẽ
mở lên khi công tắc đèn pha đƣợc bật lên nấc 1.
Ngoài ra, đèn trần xe với 3 chế độ On (Bật), Off (Tắt) và Door (Tự động
bật khi cửa xe mở) giúp tài xế và hành khách quan sát rõ khoang cabin khi
trời tối.
Hình 1. 5 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng bên trong
10
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU TRÊN XE MITSUBISHI
2.1. Sự ra đời của đèn xi nhan
Nữ diễn viên ngƣời Mỹ gốc Canada Florence
Lawrence đã tạo ra đèn xi-nhan trên ôtô vào năm 1914
nhƣng không xin cấp bằng sáng chế. Cuối những năm
1910, Lawrence trở thành ngôi sao điện ảnh thực sự.
Cô kiếm đƣợc nhiều tiền và mua một chiếc xe hơi.
Nhƣng không chỉ là một ngƣời sử dụng thông thƣờng,
nữ diễn viên trở thành một chuyên gia về ôtô. Lawrence
tự tìm tịi và học thêm kiến thức về xe hơi. Năm 1914,
cô thiết kế ra cánh tay xin đƣờng, cho phép tài xế báo
cho những ngƣời xung quanh biết hƣớng mình muốn rẽ. Hệ thống của
Lawrence kích hoạt bằng một nút bấm, một lá cờ bên trái hoặc bên phải trên
ba-đờ-sốc sẽ phất lên. Điều đáng uồn là nữ diễn viên không nghĩ tới hoặc
chƣa từng nghĩ tới việc xin cấp bằng sáng chế cho thiết kế này. Có lẽ cô
không ngờ đƣợc rằng phát minh sẽ dẫn đƣờng cho những kiểu đèn xi-nhan
bằng điện sau này. Đó là lý o tên của Lawrence không xuất hiện trong các tài
liệu về lịch sử của đèn xi-nhan, mà chỉ đƣợc kể nhƣ một câu chuyện bên lề.
Đèn xi-nhan điện xuất hiện không lâu sau kiểu đèn cơ học của Lawrence. Và
loại đèn nháy hiện đại đƣợc cấp bằng sáng chế năm 1938. Năm 2013, hầu hết
các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới đều yêu cầu đèn xi-nhan trên phải
có trên mọi mẫu xe mới khi tham gia giao thơng.
Hình 2. 1 Chiếc xe sử dụng kiểu đèn xi nhan giống thiết kế của Lawrence
Một số mẫu xe từ những năm 1920 và đầu những năm 1960 sử dụng kiểu
đèn xi-nhan giống thiết kế của Lawrence. Đèn có hình lá cờ nhỏ và dài nằm
ẩn ở hai bên cửa trƣớc sẽ bật ngang ở bên mà tài xế muốn báo rẽ. Theo thời
gian, đèn xi-nhan phải thỏa mãn những tiêu chuẩn mới về kỹ thuật và an toàn.
11
Thiết kế giảm tối thiểu việc chiếm không gian ên ngồi, ánh sáng đủ để quan
sát từ xa nhƣng khơng gây chói mắt khi nhìn vào.
Hình 2. 2 Xi nhan kiểu đời mới
Ngày nay, ơtơ thƣờng có 3 vị trí đèn xi-nhan: phía đầu xe, tích hợp ở
gƣơng chiếu hậu và ở đi xe. Đèn có thể màu vàng hoặc màu đỏ tùy vào
mẫu xe ở một số thị trƣờng khác nhau.
2.2. Công dụng
Đèn xi nhan là một bộ phận rất quan trọng trên xe máy cũng nhƣ xe ô tơ.
Cơng dụng chính của đèn xi nhan là để báo hiệu cho các phƣơng tiện đang lƣu
thông trên đƣờng khác rằng xe chúng ta đang chuẩn bị chuyển hƣớng hoặc
chuyển đƣờng.
2.3. Yêu cầu
Tại Việt Nam, Bộ giao thông vận tải có quy định đèn áo rẽ phải có ánh
sáng màu hổ phách hoặc màu đỏ. Tuy nhiên, đối với những xe có đèn áo rẽ
và đèn chiếu hậu đặt gần nhau thì ngƣời sử dụng khơng nên lắp đèn áo rẽ
màu đỏ nhằm hạn chế tình trạng phƣơng tiện phía sau bị nhầm lẫn đèn hậu và
đèn áo rẽ.
Cũng theo quy định của Bộ GTVT, đèn áo rẽ phải có tần số chớp
(nháy) trong khoảng 60-120 lần/phút, diện tích bề mặt chiếu sáng của mỗi đèn
báo rẽ không nhỏ hơn 7cm vng. Vì thế việc độ, chế đèn áo rẽ dạng nút áo
có thể vi phạm pháp luật.
Mức phạt của việc lắp đặt, sử dụng thiết bị không đúng với thiết kế của
nhà sản xuất dựa theo Điểm c, Khoản 4, Điều 30 Nghị định 46/2016/NĐ-CP:
Phạt tiền từ 800.000 đồng đến 2 triệu đồng đối với chủ xe môtô, xe gắn
máy và các loại xe tƣơng tự xe môtô tự ý thay đổi khung, máy, hình dáng,
kích thƣớc, đặc tính của xe.
12
2.4. Cấu tạo
Cấu tạo của hệ thống đèn xi nhan ao gồm:
Một ắc quy cấp điện 12V cho hệ thống hoạt động.
Các cầu chì giúp bảo vệ hệ thống.
Flasher relay : bộ phận tạo nháy giúp cho đèn xi nhan nháy đƣợc theo
tần số .
Switch : công tắc tổ hợp ùng để điều khiển đèn theo ý muốn.
Các óng đèn .
Hình 2. 3 Cấu tạo của hệ thống đèn xi
2.4.1. Công tắc tổ hợp
Đƣợc bố trí trong cơng tắc tổ hợp nằm ƣới tay lái.
Hình 2. 4 Công tắc tổ hợp
Bật/tắt xi-nhan trên ô tô đã là quy ƣớc chung giữa các hãng xe, gạt cần
gạt lên trên sẽ bật xi-nhan phải và hƣớng ngƣợc lại là xi-nhan trái.
13
2.4.2. Ắc quy
Ắc quy là bộ phận cực kì quan trọng trên ô tô. Ắc quy cung cấp nguồn
điện cho quá trình khởi động động cơ và cung cấp điện cho các phụ tải trên ô
tô hoạt động nhƣ hệ thống chiếu sáng, hệ thống âm thanh, ... trong khi động
cơ chƣa nổ.
Thơng thƣờng thì một ắc quy 12 vơn sẽ có 6 ngăn.
2.4.3. Cầu chì
2.4.3.1. Cấu tạo và ký hiệu
Gồm 3 phần chính : Vỏ, cực và phần nóng chảy.
Có một số loại cầu chì cơ ản: loại dẹt, loại hộp, loại thanh nối.
Hình 2. 5 Cấu tạo và một số loại cầu chì.
Ký hiệu :
2.4.3.2. Cách đọc giá trị tải cực đại
Giá trị òng điện cực đại cho phép đƣợc ghi trên vỏ cầu chì, VD: 10A,
15A, 20A,…
Nhận biết màu vỏ cầu chì:
14
- Đối với cầu chì loại hộp.
Khả năng chịu tải (A)
5
Màu vỏ
Màu vàng nâu
7.5
Màu nâu
10
Màu đỏ
15
Màu xanh da trời
20
Màu vàng
25
Màu trắng
30
Màu xanh lá
Bảng 2. 1 Màu vỏ của cầu chì loại hộp
- Đối với cầu chì loại thanh.
Khả năng chịu tải (A)
30
Màu vỏ
Màu hồng
40
Màu xanh lá
50
Màu đỏ
60
Màu vàng
80
Màu đen
Màu xanh gia trời
100
Bảng 2. 2 Màu vỏ của cầu chì loại thanh
2.4.3.3. Cầu chì tự chảy
Hay cịn gọi là cầu chì nhiệt, rơle nhiệt Circruit breaker, là một cầu chì
với một thanh lƣỡng kim thay cho phần nóng chảy. Khi ịng điện chạy qua
thanh lƣỡng kim đạt tới một giá trị tới hạn, thành sẽ cong lên và mở tiếp điểm,
ngắt òng điện.
Hình 2. 6 Hoạt động của cầu chì tự chảy
15
Có hai loại: loại thƣờng và loại tự động
Hình 2. 7 Hai loại cầu chì tự chảy
Kí hiệu trên sơ đồ mạch: Loại thƣờng
Loại tự động
2.4.4. Giắc và các mạch đấu nối.
Giắc ùng để kết nối các linh kiện điện với nguồn hoặc giữa các nguồn.
Có nhiều hình áng khác nhau nhƣ hình chữ nhật, hình vng, hình trịn,…và
có từ 1 đến 21 chân giắc. Tùy theo hình dáng chân giắc mà ta có giắc đực và
giắc cái.
Hình 2. 8 Hình giắc đực và giắc cái.
Ký hiệu trên sơ đồ mạch:Giắc đƣợc ký hiệu bởi “CN” và các thông số đi
kèm
VD: CN-M29 (X4)
Hình 2. 9 Kí hiệu giắc.
16
2.4.5. Cơng tắc báo nguy.
Hình 2. 10 Cơng tắc báo nguy.
2.4.6. Bộ tạo nháy
Bộ tạo nháy làm cho các đèn nháy theo một tần số định trƣớc. Bộ tạo
nháy dùng cho cả đèn áo rẽ và đèn áo nguy hiểm.
Hình 2. 11 Bộ tạo nháy
Bộ tạo nháy có nhiều dạng: cơ- điện, cơ- bán dẫn hoặc bán dẫn tuần
hoàn.
2.4.6.1. Bộ tạ nhá
iểu cơ - điện.
Bao gồm một tụ điện C, các cuộn dây L1, L2 và các tiếp điểm. Dòng
điện đến đèn xi nhan chạy qua cuộn L1 và òng điện qua tụ ăng qua cuộn
L2. Cuộn L1 và L2 đƣợc quấn sao cho khi tụ điện đƣợc nạp, hƣớng vào từ
trƣờng trong hai cuộn khử lẫn nhau và khi tụ điện đang phóng hƣớng của từ
trƣờng trong hai cuộn kết hợp lại. Các tiếp điểm đƣợc đóng ởi lực lò xo. Một
điện trở mắc song song với các tiếp điểm để tránh phóng tia lửa giữa các tiếp
điểm khi bộ tạo nháy hoạt động.[4]