thuyết minh và bản vẽ mô phỏng hệ thống chiếu sáng trên xe vios

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ
---------------------------------------

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐÈN PHA CHIẾU SÁNG
PHÍA TRƯỚC TRÊN XE TOYOTA VIOS 2019

GVHD:

TS. Nguyễn Thành Bắc

Sinh viên:

Nguyễn Bảo Ngọc

MSV:

2021608768

Lớp:

AT6009.1

Hà Nội - 2023


MỤC LỤ
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................v
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................vi
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA
TRƯỚC..... .......................................................................................................1
1.1 Lịch sử hình thành...................................................................................1
1.2 Hệ thống chiếu sáng thích ứng (AFS).....................................................3
1.3 Giới thiệu vi điều khiển và ứng dụng......................................................4
1.3.1 Giới thiệu vi điều khiển.........................................................................4
1.3.2 Vi điều khiển Arduino Uno và ứng dụng trong nghiên cứu hệ thống
chiếu sáng........................................................................................................6
Chương 2 - HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ
THUYẾT........................................................................................................12
2.1 Giới thiệu hệ thống chiếu sáng và hệ thống tín hiệu trên xe.................12
2.2 Phân loại, cấu tạo hệ thống đèn chiếu sáng phía trước.........................13
2.2.1 Phân loại..............................................................................................13
2.2.2 Cấu tạo.................................................................................................16
2.3 Sơ đồ và hoạt động của một số loại mạch điện hệ thống đèn trên xe...20
2.4 Hệ thống đèn liếc thông minh...............................................................24
2.4.1 Hệ thống đèn liếc tĩnh..........................................................................24
2.4.2 Hệ thống đèn liếc động........................................................................27
2.4.3 Cơ sở tính tốn góc vùng chiếu sáng...................................................32
Chương 3 - XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG
ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC...........................................................35


3.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng............................................................35
3.2 Linh kiện sử dụng trong mơ hình mơ phỏng.........................................36
3.3 Thống số đầu vào..................................................................................37
3.4 Mạch proteus mơ phỏng hệ thống đèn chiếu sáng phía trước...............40
3.5 Chương trình chạy mơ phỏng................................................................40

3.6 Kết quả chạy mơ phỏng.........................................................................42
KẾT LUẬN....................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................49


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Đèn dây tóc.......................................................................................2
Hình 1.2: Đèn halogen......................................................................................2
Hình 1.3: Đèn led..............................................................................................3
Hình 1.4: Đèn pha tự động thay đổi góc lái......................................................3
Hình 1.5: Mạch Arduino Uno R3......................................................................8
Hình 1.6: Các chân của chíp............................................................................10
Hình 2.1: Vị trí các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng tín hiệu.....................12
Hình 2.2: Bóng đèn dây tóc.............................................................................13
Hình 2.3: Bóng đèn halogen............................................................................14
Hình 2.4: Bóng đèn Xeton...............................................................................14
Hình 2.5: Sơ đồ khối hệ thống đèn Xenon......................................................17
Hình 2.6: Mạch điều khiển đèn Xenon...........................................................17
Hình 2.7: Chóa đèn..........................................................................................19
Hình 2.8: Loại khơng sử dụng relay................................................................20
Hình 2.9: Sơ đồ cơng tắc loại dương chờ........................................................21
Hình 2.10: Cơng tắc đèn loại âm chờ..............................................................22
Hình 2.11: Đèn liếc tĩnh..................................................................................23
Hình 2.12: Đèn chiếu sáng góc cua tắt khi đi thằng và bật khi vào cua..........24
Hình 2.13: Đèn hella.......................................................................................25
Hình 2.14: Hệ thống điều khiển liếc tĩnh........................................................25
Hình 2.15: Đèn chiếu sáng góc cua rộng........................................................27
Hình 2.16: Hệ thống đèn liếc động.................................................................28
Hình 2.17: Mơ hình cấu tạo đèn......................................................................29
Hình 2.18: Các module cơ cấu đèn liếc động..................................................30

Hình 2.19: Góc liếc và vùng sáng...................................................................31
Hình 2.20: Bán kính cong xác định vịng quay của xe....................................32
Hình 3.1 Phần mềm Proteus............................................................................34
Hình 3.2 Cảm biến ánh sáng...........................................................................36


Hình 3.3 Khóa điện ở trạng thái off................................................................37
Hình 3.4 Khóa điện ở trạng thái ON...............................................................37
Hình 3.5 Cơng tắc chế độ chọn cốt.................................................................38
Hình 3.6 Cơng tắc chọn chế độ pha................................................................38
Hình 3.7 Mạch mơ phỏng hệ thống đèn chiếu sáng phía trước.......................39
Hình 3.8 Chương trình viết trên Arduino IDE................................................40
Hình 3.9 Khi cường độ sáng nhỏ hơn 500......................................................41
Hình 3.10 Khi cường độ sáng lớn hơn 500.....................................................42
Hình 3.11 Đồ thị thể hiện giá trị điện áp đo được từ cảm biến khi cường độ
ánh sáng tăng...................................................................................................43
Hình 3.12 : Đồng hồ đo được giá trị điện áp khi cường độ ánh sáng tăng......43
Hình 3.13 Đồ thị thể hiện giá trị điện áp đo được từ cảm biến khi cường độ
ánh sáng giảm..................................................................................................44
Hình 3.14 : Đồng hồ đo được giá trị điện áp khi cường độ ánh sáng giảm....44
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 : Thông số Arduino Uno R3..............................................................7


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao thơng
cũng phát triển khơng ngừng trong đó ơ tơ là một phương tiện phổ biến. Do
nhu cầu cấp thiết của người tiêu dùng, ngành công nghiệp ô tô đã cho ra đời
rất nhiều loại ô tô với các tính năng và công dụng khác nhau. Và sự ứng dụng
của kỹ thuật điện tử, kỹ thuật lập trình có vai trị rất lớn trong sự phát triển của

các phương tiện giao thông hiện đại.
Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử, kỹ thuật
lập trình, kỹ thuật điều khiển với sự tiện ích, khả năng lập trình ngày càng cao
đã mang lại nhiều biến đổi sâu sắc trong ngành ô tô.
Và việc ứng dụng các kỹ thuật này vào thực tế sẽ giúp ích cho mọi người
rất nhiều. Để góp một phần nhỏ vào việc này thì em đã thực hiện đề tài: ‘‘Mô
phỏng hệ thống đèn pha chiếu sáng phía trước trên xe Toyota Vios 2019’’.
Sau một thời gian thực hiện, với sự cố gắng của bản thân cùng với sự
giúp đỡ chỉ dẫn của thầy, đến nay đề tài của em đã được hoàn thành. Mặc dù đã
hết sức cố gắng nhưng do kiến thức và thời gian cịn hạn chế nên khó tránh
khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy và các
bạn để bài thuyết minh của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thành Bắc người trực tiếp
hướng dẫn cùng các thầy trong khoa ơ tơ đã giúp đỡ em trong q trình thực
hiện đồ án này.


1
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA
TRƯỚC
1.1 Lịch sử hình thành
Chiếc xe hơi đầu tiên được ra đời vào năm 1886, cùng thời đó thì
Thomas Edinson cũng chỉ mới phát minh ra bóng đèn sợi đốt, tuy nhiên bóng
đèn sợi đốt lúc đó khơng được sử dụng để chiếu sáng trên xe hơi vì nguồn
điện để thắp sáng bóng đèn là Accu thì lại khơng đáp ứng được về dung lượng
trong khi máy phát điện một chiều còn quá cồng kềnh và chưa được ứng dụng
trên xe hơi. Vì vậy vào những năm cuối thế kỷ 19 người ta muốn lái xe ra
đường vào ban đêm thì phải mang theo những chiếc đèn lồng, đèn măng sông,
… là những chiếc đèn được sử dụng để thắp sáng trong nhà. Tuy nhiên những
chiếc đèn này với ánh sáng leo lét không thể đáp ứng về chiếu sáng cho xe. Vì

vậy những nhà sản xuất xe hơi và những nhà khoa học đã bắt tay nghiên cứu
các loại đèn có khả năng chiếu xa và vùng chiếu rộng để lắp đặt trên xe.
Những loại đèn sợi đốt được sử dụng và phổ biến trên xe hơi: (thời kỳ
1910 – 1960)


Đèn cốt (low - beam)



Bóng đèn bilux- giảm chói mắt



Đèn cốt khơng đối xứng- sáng hơn ở bên phải

Đèn halogen ra đời và được sử dụng phổ biến trên xe hơi (thời kỳ 1960 –
1990)


2

Hình 1.1: Đèn dây tóc
- Đèn pha chiếu ánh sáng từ các thấu kính đèn xenon ra đời và được
sử dụng phổ biến trên xe hơi (thời kỳ 1990 – nay).

Hình 1.2: Đèn halogen
Trong những năm gần đây cơng nghệ đèn pha ôtô ra đời loại đèn pha sử
dụng công nghệ đi-ốt phát quang LED.
Tuổi thọ lên tới 100 nghìn giờ, có thể sử dụng với nguồn điện cơng suất

nhỏ, hoạt động tốt trong mọi điều kiện thời tiết, tiết kiệm điện năng là những
ưu điểm của đèn LED.
Đèn LED an tồn hơn khi sử dụng do có điện thế thấp (đèn LED chỉ 3
volt), hiệu quả tiết kiệm năng lượng cao hơn theo tính tốn cùng một thời gian
sử dụng mức tiêu thụ điện ít hơn gần 10 lần so với đèn thường, thân thiện hơn
đối với môi trường trong quá trình phát sáng lượng nhiệt tỏa ra rất thấp.
Đèn LED (Light emitting diodes - đèn đi-ốt phát quang) đang trở nên


3
phổ biến dưới vai trị đèn pha hoặc đèn hậu.

Hình 1.3: Đèn led
1.2 Hệ thống chiếu sáng thích ứng (AFS)
Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS- Adaptive Front-lighting
System) là một phần của hệ thống an toàn chủ động của một xe ơ tơ tầm
trung, mang đến tầm nhìn tối ưu cho người lái trong đêm và các điều kiện có
tầm nhìn kém khác khi tham gia giao thơng, bằng cách điều chỉnh góc đèn
pha và cường độ và đánh giá tốc độ của ơ tơ, góc vơ lăng, thời tiết tình trạng,
và tỷ lệ lệch và nghiêng của ô tô. Một thiết bị chiếu sáng, cung cấp các chùm
tia với các đặc điểm khác nhau để tự động thích ứng với các điều kiện sử
dụng khác nhau của chùm nhúng (chùm đi qua) và, nếu có, chùm chính
(chùm dẫn động) với mức tối thiểu nội dung chức năng; những hệ thống này
bao gồm "kiểm soát hệ thống", một hoặc nhiều "nguồn cung cấp và các thiết
bị vận hành ", nếu có, và" các đơn vị cài đặt "ở bên phải và bên trái của xe.

Hình 1.4: Đèn pha tự động thay đổi góc lái


4

Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS- Adaptive Front-lighting
System) là một phần của hệ thống an toàn chủ động của một xe ô tô tầm
trung, mang đến tầm nhìn tối ưu cho người lái trong đêm và các điều kiện có
tầm nhìn kém khác khi tham gia giao thơng, bằng cách điều chỉnh góc đèn
pha và cường độ và đánh giá tốc độ của ơ tơ, góc vơ lăng, thời tiết tình trạng,
và tỷ lệ lệch và nghiêng của ô tô.
Một thiết bị chiếu sáng, cung cấp các chùm tia với các đặc điểm khác
nhau để tự động thích ứng với các điều kiện sử dụng khác nhau của chùm
nhúng (chùm đi qua) và, nếu có, chùm chính (chùm dẫn động) với mức tối
thiểu nội dung chức năng; những hệ thống này bao gồm "kiểm soát hệ thống",
một hoặc nhiều "nguồn cung cấp và các thiết bị vận hành ", nếu có, và" các
đơn vị cài đặt "ở bên phải và bên trái của xe.
1.3 Giới thiệu vi điều khiển và ứng dụng
1.3.1 Giới thiệu vi điều khiển
Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chip, nó thường
được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử. Vi điều khiển, thực chất, là
một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp
(khác với các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối
ngoại vi như bộ nhớ, các module vào/ra, các module biến đổi số sang tương tự
và tương tự sang số,... Ở máy tính thì các module thường được xây dựng bởi
các chip và mạch ngoài.
Vi điều khiển thường được sử dụng để xây dựng các hệ thống nhúng. Nó
cũng được sử dụng trong các thiết bị điện, điện tử như máy giặt, lị vi sóng,
điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện hay dây chuyền sản xuất tự
động,...
Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên kiến trúc
Harvard, kiến trúc này định nghĩa bốn thành phần cần thiết của một hệ thống
nhúng. Những thành phần này là lõi CPU, bộ nhớ chương trình (thơng thường
là ROM hoặc bộ nhớ flash), bộ nhớ dữ liệu (RAM), một hoặc vài bộ định thời

5
và các cổng vào/ra để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi và các mơi trường bên
ngồi - tất cả các khối này được thiết kế trong một vi mạch tích hợp. Vi điều
khiển khác với các bộ vi xử lý đa năng ở chỗ là nó có thể hoạt động chỉ với
vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài.
Một số vi điều khiển thông dụng như:
- Họ vi điều khiển AMCC (do tập đoàn "Applied Micro Circuits
Corporation" sản xuất). Từ tháng 5 năm 2004, họ vi điều khiển này được phát
triển và tung ra thị trường bởi IBM.
Vd : 403 PowerPC CPU, PPC 403GCX, 405 PowerPC CPU, PPC
405EP,…
- Họ vi điều khiển Atmel
Vd: Dòng 8051 (8031, 8051, 8751, 8951, 8032, 8052, 8752, 8952),
Dòng Atmel AT91 (Kiến trúc ARM THUMB), Dòng AT90, Tiny & Mega
– AVR (Atmel Norway design),...
- Họ vi điều khiển Cypress MicroSystems.
- Họ vi điều khiển Freescale Semiconductor. Từ năm 2004, những
vi điều khiển này được phát triển và tung ra thị trường bởi Motorola.
- Họ vi điều khiển Fujitsu.
- Họ vi điều khiển Intel.
- Họ vi điều khiển Microchip.
- Họ vi điều khiển National Semiconductor.
- Họ vi điều khiển STMicroelectronics.
- Họ vi điều khiển Philips Semiconductors.
1.3.2 Mạch Arduino Uno và ứng dụng trong nghiên cứu hệ thống chiếu
sáng.
Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là ATmega8,

6
ATmega168, ATmega328p. Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản
như điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa,
làm một trạm đo nhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,…


7
Bảng 1.1: Thông số Arduino Uno R3
Vi điều khiển

Atmega 328 họ 8bit

Điện áp hoạt động

5V DC (chỉ được cấp qua cổng
USB)

Tần số hoạt động

16MHz

Dòng tiêu thụ

Khoảng 30Ma

Điện áp vào khuyên dùng

7-12V DC

Điện áp vào giới hạn

6-20V DC

Số chân Digital I/O

14 ( 6 chân Hardware PMW)

Số chân Analog

6( độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O

30mA

Dòng ra tối đa (5V)

500mA

Dòng ra tối đa (3.3V)

50Ma

Bộ nhớ flash

32 KB ( Atemega 328) với 0.5KB
dùng bởi bootloader

SRAM

2KB (Atemega 328)

EEPROM

1KB (Atemega 328)

Hình 1.5: Mạch Arduino Uno R3

 Các chân năng lượng:
GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi


8
dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này
phải được nối với nhau.
5V: cấp điện áp 5V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA.
3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là
50mA.
Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, nối cực
dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND.
IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể
được đo ở chân này. Và dĩ nhiên nó ln là 5V. Mặc dù vậy cũng không được
lấy nguồn 5V từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó khơng phải là cấp
nguồn.
RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương
đương với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ.
Lưu ý:
Arduino UNO khơng có bảo vệ cắm ngược nguồn vào. Do đó chúng ta
phải hết sức cẩn thận, kiểm tra các cực âm – dương của nguồn trước khi cấp
cho Arduino UNO. Việc làm chập mạch nguồn vào của Arduino UNO sẽ biến

nó thành một miếng nhựa chặn giấy bởi vậy nên dùng nguồn từ cổng USB
nếu có thể.
Các chân 3.3V và 5V trên Arduino là các chân dùng để cấp nguồn ra cho
các thiết bị khác, không phải là các chân cấp nguồn vào. Việc cấp nguồn sai
vị trí có thể làm hỏng board. Điều này khơng được nhà sản xuất khuyến
khích.
Cấp nguồn ngồi khơng qua cổng USB cho Arduino UNO với điện áp
dưới 6V có thể làm hỏng board.
Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có thể làm hỏng vi
điều khiển ATmega328.


9
Cường độ dòng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog của
Arduino UNO nếu vượt quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khiển.
Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog của Arduino UNO sẽ
làm hỏng vi điều khiển.
Cường độ dòng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì của
Arduino UNO vượt quá 40mA sẽ làm hỏng vi điều khiển. Do đó nếu khơng
dùng để truyền nhận dữ liệu, chúng ta phải mắc một điện trở hạn dòng.
Bộ nhớ: Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng:
32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được lưu trữ trong bộ
nhớ Flash của vi điều khiển. Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ
được dùng cho bootloader.
2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến khai
báo khi lập trình sẽ lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ
nhớ RAM. Tuy vậy, thực sự thì cũng hiếm khi nào bộ nhớ RAM lại trở thành
thứ mà phải bận tâm. Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất 1KB cho
EEPROM (Electricaly Eraseble Programmable Read Only Memoly) : đây
giống như một chiếc ổ cứng mini – nơi chúng ta có thể đọc và ghi dữ liệu của

mình vào đây mà khơng phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên
SRAM.


10

Hình 1.6: Các chân của chíp
Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau:
- 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận
(receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị
khác thơng qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na chính
là kết nối Serial khơng dây. Nếu khơng cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử
dụng 2 chân này nếu không cần thiết
- Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM
với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V). Nói một
cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V
đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác.
- Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngồi
các chức năng thơng thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng
giao thức SPI với các thiết bị khác.
- LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi
bấm nút Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với
chân số 13. Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.


11
Chương 2 - HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ
THUYẾT
2.1 Giới thiệu hệ thống chiếu sáng và hệ thống tín hiệu trên xe.
Phân loại các loại đèn sử dụng trên xe gồm có các loại đèn chiếu sáng và

đèn tín hiệu, thơng báo.
a. Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu bao gồm các đèn xi nhan sử dụng
khi báo rẽ hoặc báo nguy, đèn kích thước để báo kích thước xe, đèn
phanh báo khi đạp phanh,…
b. Hệ thống đèn chiếu sáng: Bao gồm các đèn đầu gồm đèn chiếu gần
và đèn chiếu xa được sử dụng để chiếu sáng vào ban đêm đáp ứng
được khả năng quan sát cho người lái xe. Các yêu cầu về chiếu sáng
của đèn đầu như: Cường độ chiếu sáng, vùng chiếu sáng, góc chiếu
sáng, giới hạn chiếu sáng sẽ được nói rõ ở phần sau. Ngoài ra chế
độ flash của đèn đầu được dùng như đèn báo tín hiệu cho người lái
xe ngược chiều. Bên cạnh đó cịn có đèn sương mù để chiếu sáng
khi thời tiết có nhiều ương mù, …
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu có các bộ phận sau đây:
1. Đèn đầu, đèn sương mù phía trước
2. Cụm đèn phía sau, đèn sương mù phía sau
3. Cơng tắc điều khiển đèn và độ sáng: Công tắc đèn xi nhan, cơng tắc
đèn sương mù phía trước và phía sau
4. Đèn xi nhan và đèn báo nguy
5. Công tắc đèn báo nguy hiểm
6. Bộ nhấp nháy đèn xi nhan
7. Cảm biến báo hư hỏng đèn
8. Relay tổ hợp
9. Cảm biến điều khiển đèn tự động
10. Công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu


12
11. Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
12. Đèn trong xe
13. Công tắc cửa

14. Đèn chiếu sáng khố điện

Hình 2.7: Vị trí các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng tín hiệu
2.2 Phân loại, cấu tạo hệ thống đèn chiếu sáng phía trước
2.2.1 Phân loại
a. Bóng đèn dây tóc:
Cấu tạo bóng đèn dây tóc gồm vỏ bóng đèn làm bằng thủy tinh, bên trong có
chứa dây điện trở volfram. Dây volfram khi được đặt vào một mức điện áp
nhất định và được nung nóng lên đến nhiệt độ 23000C sẽ sinh ra luồng ánh
sáng trắng. Ở nhiệt độ thấp hơn ánh sáng sinh ra sẽ yếu hơn, và ngược lại
nhưng nếu cung cấp 6 điện áp đặt vào hai đầu dây volfram lớn quá điện áp
định mức, nhiệt độ điện trở volfram quá lớn làm cho dây volfram bốc hơi
nhanh gây hiện tượng đen bóng đèn và đốt cháy dây tóc, dây tóc bị đứt. Trong
bóng đèn người ta hút hết khơng khí ra để tạo mơi trường chân không hạn chế


13
hiện tượng oxy hóa dây điện trở volfram làm dây volfram dễ bị đốt cháy. Để
dây tóc bóng đèn đầu có thể phát sáng ở nhiệt độ cao hơn, có thể đặt vào bóng
đèn một điện áp cao hơn, người ta bơm vào bóng đèn khí trơ Argon với
ápChương 2: Tổng quan về hệ thống chiếu sáng – tín hiệu trên xe Trang 14
suất thấp. Với cách này cường độ chiếu sáng của bóng đèn đầu sẽ tăng thêm
được khoảng 40%.

Hình 2.8: Bóng đèn dây tóc
a. Bóng đèn halogen:
Với bóng đèn dây tóc trong q trình hoạt động để sinh ra ánh sáng thì
dây điện trở volfram phải được nung nóng lên đến 23000C điều này làm dây
tóc bay hơi và bị đốt cháy. Sự bay hơi của dây tóc làm vỏ thủy tinh bị đen làm
giảm cường độ chiếu sáng. Dây điện trở bị đốt cháy làm giảm tuổi thọ của

bóng đèn. Với sự ra đời của bóng đèn halogen sẽ khắc phục được hiện tượng
bay hơi của dây volfram làm đen bóng thủy tinh và nâng cao tuổi thọ nhờ dây
Volfram không bị bay hơi. Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc
brơm, các chất khí này là chất xúc tác cho quá trình thăng hoa ở dây volfram;
khí halogen kết với volfram bay hơi ở dạng khí thành iodur volfram, hỗn hợp
khí này khơng bám vào thủy tinh như đèn dây tóc bình thường khi bị nung
nóng đến nhiệt độ bay hơi mà sự thăng hoa sẽ mang hỗn hợp iodur volfram
trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 14500C)
lúc đó nó sẽ tách lại thành 2 chất: Volfram bám trở lại tim đèn và các phần tử
khí halogen được giải phóng trở về dạng khí, tiếp tục khi nhiệt độ dây volfram


14
lại được nung nóng đến nhiệt độ bay hơi nó 7 sẽ tiếp tục kết hợp với halogen
thăng hoa và sau đó volfram lại trở lại tim đèn, q trình này lặp lại liên tục.
Điều này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà cịn giữ cho tim đèn
luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài.
Vỏ bóng đèn halogen được làm từ thạch anh nhờ vậy nó có thể chịu
được nhiệt độ cao và áp suất rất cao từ 5 – 7 bar, nhiệt độ vỏ bóng đèn
halogen phải hoạt động được ở nhiệt độ cao hơn 2500C. Ở nhiệt độ này khí
halogen mới bốc hơi. Sử dụng đèn halogen có cường độ sáng, tuổi thọ cao
hơn bóng đèn dây tóc thường và dây tóc bóng đèn halogen có thể được chế
tạo có đường kính nhỏ hơn so với các bóng đèn dây tóc vì vậy có thể điều
chỉnh tiêu cự bóng đèn dễ dàng chính xác hơn.

Hình 2.9: Bóng đèn halogen

b. Đèn Xenon: