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

Chng 2: Đèn pha
7.2.1. Hệ thống quang học của đèn pha
Dây tóc của đèn là vật có kích th-ớc rất nhỏ so với kích th-ớc
của đèn nên có thể coi nó nh- là một điểm sáng. Điểm sáng đ-ợc
đặt ở tiêu cự của choá phản chiếu Parabôn. Các chùm tia sáng của
điểm sáng sau khi phản chiếu qua choá đèn sẽ đi song song với trục
quang học. để có thể chiếu sáng đều khắp mặt đ-ờng các chùm tia
sáng phải đi hơi lệch xang hai bên đ-ờng, vấn đề này do kính
khuếch tán của đèn đảm nhiệm. Hệ thống quang học của đèn pha
đ-ợc giới thiệu trên ( hình 7.3)
và các đ-ờng t-ợng tr-ng của các chùm tia sáng ứng với nấc
chiếu xa ( nấc pha ). Kính khuếch tán sẽ h-ớng các chùm tia sáng
ra hai bên để chiếu sáng hết bề rộng của mặt đ-ờng và khoảng đất
lề đ-ờng, còn phần tia sáng h-ớng xuống d-ới để chiếu sáng
khoảng đ-ờng sát ngay đẫu xe.

a b

Hình
7.
3: Hệ thống quang học của đèn pha
a-Nấc pha b-
Nấc cốt
- Hình dáng dây tóc trong đèn pha có ý nghĩa quan trọng
nó th-ờng đ-ợc uốn cong để chiếm một thể tích nhỏ.
- Bóng đèn pha đ-ợc bắt cố định ôtô sao cho mặt phẳng
qua chân các dây tóc ở vị trí nằm ngang. Còn dây tóc ở các
bóng đèn bản đồng hồ, đèn hiệu ( đèn hậu, đèn
phanh, đèn báo rẽ) đ-ợc bố trí theo đ-ờng thẳng nên không thể
dùng đ-ợc cho đèn pha.
2. Cấu tạo của đèn pha và bóng đèn

Sơ đồ cấu tạo chung của đèn pha:
1.Choá đèn 2.Đệm 1.kính
khuyếch tán
3.Bóng đèn 4.Đui đèn 2.Choá đèn
5.Vít điều 6.Vỏ đèn 3.L-ới chắn
7.Vỏ hệ thống qh 8.Vít điều chỉng 4.Đui
đèn
Hình 7.4: Đèn pha tháo, lắp đ-ợc Hình 7.5: Đèn pha không tháo, lắp đ-ợc

Hình 7.6: choá đèn parabol
9.Kính khuyếch tán 10.Vòng nẹp 5.Bóng đèn
pha cốt
6.Bóng đèn khích th-ớc
Cấu tạo của đèn pha gồm 3 phần chính: Choá đèn; Bóng đèn
và Kính khuyếch tán.
Chóa đèn:
- Choá đèn đ-ợc dập bằng thép lá và đ-ợc phủ bên trong một
lớp kim loại phản chiếu. Chất phản chiếu th-ờng là Crôm, Bạc,
Nhôm.
- Crôm tạo ra lớp cứng và trơ xong hệ số phản chiếu kém 60 %.
- Bạc có hệ số phản chiếu cao 90 % nh-ng lại mềm dễ bị x-ớc
nếu nh- lau chùi không cẩn thận sau một thời gian làm việc sẽ tối
màu do oxy hoá.
- Nhôm có hệ số phản chiếu cao 90 % nó đ-ợc phun lên lớp
phủ sẵn theo ph-ơng pháp tĩnh điện trong điều kiện chân không.
Lớp nhôm rất bóng nh-ng cũng dễ bị xây sát. Do đó kết cấu đèn
pha loại này phải sao cho không có vật gì chạm đến. Do tính năng
và tính kinh tế nên ng-ời ta th-ờng sử dụng nhôm trong lớp phủ
choá đèn.
Hiện nay ng-ời ta sử dụng các loại choá đèn khác

nhau, sau đây giới thiệu một số choá đèn hay dùng:
+Choá đèn parabol(hình 7.6)
với loại chóa đèn này thì ánh sáng tại tiêu
điểm F tới chóa đèn và đ-ợc phản xạ thành
chùm tia sáng song song.


+ Chãa ®Ìn h×nh elÝp: (h×nh 7.7)
víi lo¹i nµy chïm tia s¸ng ®i tõ nguån
s¸ng(bãng ®Ìn) F
1
®-îc ph¶n x¹ vµ héi tô
t¹i tiªu ®iÓm F
2
.

+ Lo¹i chãa ®Ìn h×nh elÝp víi l-íi ch»n h×nh parapol:


H×nh 7
.7: Chãa ®Ìn h×nh
elÝp
H×nh 7.8: Cho¸ ®Ìn pha h×nh elÝp víi l-íi ch¾n parapol
Víi lo¹i nµy d-íi t¸c dông cña tÊm ch¾n th× chïm s¸ng tõ F
1
qua tÊm ch¾n héi tô t¹i F
2
. Chïm tia s¸ng ®i tiÕp qua l-íi ch¾n
parapol t¹o thµnh chïm s¸ng song song qua kÝnh khuyÕch t¸n ®-îc
kÝnh khuyÕch t¸n ph©n kú chïm tia s¸ng(F

2
cña chãa ®Ìn trïng víi
tiªu ®iÓm l-íi parabol).

+ Loại chóa đèn 4 khoang( Hình 7. 9)


-Bóng đèn:
Bóng đèn pha phải có đầu chuẩn và dấu để lắp vào đèn đúng
vị trí tức là dây tóc sáng xa phải nằm ở tiêu cự của choá với độ
chính xác
0,25mm, điều kiện này đ-ợc đảm bảo nhờ tai đèn. Tai
đèn đ-ợc hàn trực tiếp vào đầu chuẩn của đuôi bóng đèn và có chỗ
khuyết ( dấu ) để đảm bảo khi lắp không sai vị trí. Trên đèn pha có
vít điều chỉnh để h-ớng phần tử quang học của đèn pha theo mặt
phẳng thẳng đứng và mặt phẳng ngang nhằm chỉnh đúng h-ớng
của chùm tia sáng. Hiện nay việc chế tạo các bóng đèn pha là
không tháo, lắp đ-ợc ( một khối ), choá đèn có tráng nhôm và kính
khuếch tán của đèn đ-ợc hàn liền với nhau tạo thành buồng đèn và
đ-ợc hút hết khí ra. Các dây tóc đ-ợc đặt trong buồng đèn và cũng
hàn kín với choá, chỉ còn đầu dây là đ-ợc đ-a ra ngoài. Nh- vậy
toàn bộ hệ thống quang học của pha cả bóng đèn đ-ợc hàn thành
một khối kín. Ưu điểm chủ yếu của kết cấu này là bộ phận quang
học đ-ợc bảo vệ tốt khỏi bụi bẩn và các ảnh h-ởng của môi tr-ờng,
các chất hoá học. Vì vậy tuổi thọ của các dây tóc đèn này tăng và
Hình 7.9: Choá đèn bốn khoang
mặc dù giá thành của các phần tử quang học khá cao. Nh-ng chúng
không phải chăm sóc kỹ thuật và giữ nguyên các đặc tính quang
học trong suốt thời gian sử dụng. Sau khi có loại đèn này ng-ời ta
tiến hành sản suất các loại đèn pha d-ới dạng tháo, lắp cụm các

phần tử quang học thay thế cho loại không tháo. Trong các kết cấu
tháo lắp cụm phần tử quang học, choá kim loại đ-ợc tráng nhôm và
đ-ợc lắp chặt với kính khuếch tán bằng cách miết gập đầu hoặc
bóp gập các răng c-a ở miệng choá. Bóng đèn đ-ợc lắp vào phía
sau. Kết cấu tháo, lắp cụm khá thuận lợi trong sử dụng và dễ thay
thế kính khuếch tán khi vỡ.
*Kính khuyếch tán:
Hình bên giới thiệu kính khuyếch tán
kính khuyếch tán bao gồm những thấu
kính và lăng kính thuỷ tinh silicat hoặc
thuỷ tinh hữu cơ bố trí trên một mặt cong.
Hệ số thống qua và hệ số phản xạ của bề
mặt bộ khuyếch tán bằng 0,74- 0,83 và 0,9-0,14.
chùm tia sáng từ bộ phận phản xạ tới sau khi đi
qua kính khuyếch tán sẽ đ-ợc khuyếch tán ra
ngoài với góc lớn hơn. Qua các lăng kính và thấu kính chùm
tia sáng đ-ợc phân bố trong các mặt phẳng với góc nghiêng từ 18
0
-
20
0
so với trục quang học nhờ đó ng-ời lái nhìn rõ đ-ờng hơn.
Hình 7.10: Kính khuyếch tán