Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trinh chẩn đoán sửa chữa hệ thống chiếu sáng trên xe Fortuner 2009

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………… …………… ……………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………………… ………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………… …
………………………………………………………………………………………… …
Hưng yên, ngày tháng năm
Giáo viên hướng dẫn
Đồng Minh Tuấn
1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Hưng yên, ngày tháng năm

2
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
STT TÊN HÌNH ẢNH TRANG
1
Hình 1.1: Đèn pha Acetylen

1
2
Hình 1.2: Đèn pha tiêu chuẩn
2
3
Hình 1.3: Bóng đèn Halogen
2
4
Hình 1.4: Bóng đèn HID
3
5
Hình 1.5: Bóng đèn Xenon
3
6
Hình 1.6: Bóng đèn Xenon
4
7
Hình 2.1: Sơ đồ chung hệ thống chiếu sáng, tín hiệu
8
8
Hình 2.2: Hệ thống quang học của đèn pha
10
9
Hình 2.3 : Đèn pha có thể tháo lắp
11
10
Hình 2.4 : Đèn pha không tháo lắp
11
3
11

Hình 2.5: Chóa đèn parabol
12
12
Hình 2.6: Chóa đèn elip
12
13
Hình 2.7: Choá đèn pha hình elíp với lưới chắn parapol
12
14
Hình 2.8: Choá đèn bốn khoang
13
15
Hình 2.9: Kính khuyếch tán
14
16
Hình 2.10: Đèn pha thường và đèn Halogen
14
17
Hình 2.11: Bóng đèn Halogen
15
18
Hình 2.12: Kiểu dáng đèn pha
16
19
Hình 2.13: Cấu tạo đèn pha hệ châu Âu
16
20
Hình 2.14: Cấu tạo đèn pha hệ đèn châu Mĩ.
17
21

Hình 2.15: Mạch pha cốt kiểu âm chờ
17
22
Hình 2.16: Đèn sương mù
18
23
Hình 2.17: Cấu tạo đèn sương mù
19
24
Hình 2.18: Bóng đèn sương mù kiểu mới
19
25
Hình 2.19: Luồng sáng của đèn pha và đèn sương mù
20
26
Hình 2.20: Hệ thống mạch đèn sương mù
21
27
Hình 2.21: Bóng đèn lùi
22
28
Hình 2.22: Đèn lùi
22
29
Hình 2.23: Bóng đèn phanh
23
30
Hình 2.24: Đèn phanh
23
31

Hình 2.25: Cấu tạo đèn phanh
24
32
Hình 2.26: Đèn kích thước trước trên xe TOYOTA HIACE
25
33
Hình 2.27 Đèn kích thước sau trên xe BMW 750i
25
34
Hình 2.28 Cấu tạo đèn kích thước
26
35
Hình 2.29: Bóng đèn báo rẽ
26
36
Hình 2.30: Đèn báo rẽ loại nhấp nháy
27
37
Hình 2.31: Cấu tạo đèn báo rẽ
27
38
Hình 2.32: Mạch đèn xi nhan trên hệ thống đèn ô tô
28
39
Hình 3.1: vị trí các bộ phận trên xe
29
40
Hình 3.2: vị trí các loại đèn phía trước trên xe
30
4

41
Hình 3.3: Xe Toyota Fortuner 2009
30
42
Hình 3.4: Sơ đồ liên kết các chi tiết trong hệ thống
33
43
Hình 3.5: Vị trí công tắc đa chức năng trên xe
34
44
Hình 3.6: Công tắc đa chức năng
34
45
Hình 3.7: Rơ le 4 chân
35
46
Hình 3.8: Rơ le 5 chân
36
47
Hình 3.9: Hộp điều khiển nháy loại 7 chân
36
48
Hình 3.10: Công tắc đèn phanh
37
49
Hình 3.11: Vị trí công tắc đèn phanh trên xe
37
50
Hình 3.12: Vị trí công tắc đèn lùi trên xe
38

51
Hình 3.13: Vị trí công tắc đèn cửa
38
52
Hình 3.14: Vị trí cụm công tắc cảnh báo
39
53
Hình 3.15: Công tắc cảnh báo loại 4 chân và 8 chân
39
54
Hình 3.16: Các loại đèn báo pha và báo rẽ
40
55
Hình 3.17: Vị trí, kết cấu trên xe
40
56
Hình 3.18: Chi tiết tháo rời
41
57
Hình 3.19: Cấu tạo đèn pha
41
58
Hình 3.20: Sơ đồ mạch đèn pha
42
59 Hình 3.21: Kết cấu, vị trí trên xe 44
60 Hình 3.22: Đèn xi nhan 44
616
2
Hình 3.23: Sơ đồ mạch đèn xi nhan 45
63 Hình 3.24: Kết cấu vị trí đèn sương mù 47

64 Hình 3.25: Kết cấu mạch điện đèn sương mù 48
65
Hình 3.26: Sơ đồ mạch điện đèn phanh
50
66
Hình 3.27: Kết cấu vị trí trên xe
51
67
Hình 3.28: Kết cấu vị trí cụm đèn xem bản đồ
52
68
Hình 3.29: Kết cấu vị trí cụm đèn trần
52
69
Hình 3.30: Sơ đồ mạch điện đèn trần
53
70
Hình 4.1: Dụng cụ kiểm tra
56
71
Hình 4.2 Đồng hồ đo điện và dây nối
57
5
72
Hình 4.3: Xác định các chân của TAIL, HEAD.
57
73
Hình 4.4: Xác định chân pha cốt và nháy pha.
58
74

Hình 4.5: Xác định chân của rơle 4 chân
58
75
Hình 4.6: Chân hộp đầu nối rơ le đèn sương mù
59
76
Hình 4.7: Chân giắc nối rơ le tạo nháy
60
77
Hình 4.8: Chân cụm giắc nối công tắc điều khiển đèn
61
78
Hình 4.9: công tắc đèn phanh
62
79
Hình 4.10: Công tắc đèn lùi
63
80
Hình 4.11: Công tắc đèn cửa
63
81
Hình 4.12: Cụm giắc nối công tắc đèn pha cốt
64
82
Hình 4.13: Cụm giắc nối công tắc đèn sương mù
65
83
Hình 4.14: Cụm giắc nối chung công tắc đèn xi nhan
65
84

Hình 4.15: Sơ đồ quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống đèn pha
67
85
Hình 4.16: Sơ đồ kiểm nghiệm và đánh giá sản phẩm mạch đèn pha cốt
68
86
Hình 4.17: Liên hệ giữa ác đường tiêu chuẩn
69
87
Hình 4.18: Sơ đồ bố trí điều chỉnh đèn pha
69
88
Hình 4.19: Các vùng căn chỉnh tiêu chuẩn đèn pha
70
89
Hình 4.20: Chỉnh độ hội tụ thẳng đứng
70
90
Hình 4.21: Chỉnh độ hội tụ ngang
71
91
Hình 4.22: Sơ đồ quy trình, kiểm tra sửa chữa hệ thống đèn sương mù
72
92
Hình 4.23:Sơ đồ quy trình kiểm nghiệm đánh giá hệ thống đèn sương mù
73
93
Hình 4.24: Liên hệ giữa các đường cơ bản
74
94

Hình 4.25: Sơ đồ bố trí điều chỉnh đèn sương mù
74
95
Hinh 4.26: Các vùng căn chỉnh tiêu chuẩn
75
96
Hình 4.27: Điều chỉnh độ hội tụ trên đèn
75
97
Hình 4.28: Sơ đồ quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống đèn kích thước
76
98
Hình 4.29: Sơ đồ quy trình kiểm nghiệm đánh giá hệ thống đèn kích
77
99
Hình 4.30: Sơ đồ quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống đèn xi nhan cảnh
báo
79
100
Hình 4.31: Sơ đồ quy trình kiểm tra, sửa chữa đèn xi nhan nháy không
đúng
79
6
101
Hình 4.32: Sơ đồ quy trình kiểm nghiệm hệ thống đèn xi nhan cảnh báo
80
102
Hình 4.33: Sơ đồ quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống đèn phanh
81
103

Hình 4.34: Sơ đồ quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống đèn lùi
82
104
Hình4.35: Sơ đồ quy trình kiểm nghiệm hệ thống đèn phanh, đèn lùi
82
105
Hình 4.36: Sơ đồ quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống đèn trần
84
106
Hình 4.37: Sơ đồ quy trình kiểm nghiệm hệ thống đèn trần
84
DANH MỤC BẢNG BIỂU
ST
T
TÊN
TRAN
G
1 Bảng 4.1: Danh mục kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa
56
2 Bảng 4.2: Đo điện áp tiêu chuẩn rơ le đèn sương mù
59
3
Bảng 4.3: Đo điện áp tiêu chuẩn rơ le bộ tạo nháy trạng thái 1
60
4
Bảng 4.4: Đo điện áp tiêu chuẩn rơ le bộ tạo nháy trạng thái 2
60
5
Bảng 4.5: Đo điện áp tiêu chuẩn công tắc điều khiển đèn
62

6
Bảng 4.6: Đo điện trở công tắc đèn phanh
62
7
Bảng 4.7: Đo điện trở công tắc đèn lùi
63
8
Bảng 4.8: Đo điện trở công tắc đèn cửa
64
9
Bảng 4.9: Đo điện trở công tắc mạch đèn pha cốt
64
10
Bảng 4.10: Đo điện trở cụm công tắc đèn sương mù
65
7
11
Bảng 4.11: Đo điện trở cụm công tắc đèn sương mù
65
12
Bảng 4.12 : Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn pha cốt
65
13
Bảng 4.13: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn sương
mù
71
14
Bảng 4.14: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn kích
thước
76

15
Bảng 4.15:Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn xi nhan
77
16
Bảng 4.16: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn cảnh báo
78
17
Bảng 4.17: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn phanh
80
18
Bảng 4.18: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn lùi
80
19
Bảng 4.19: Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả mạch đèn trần
83

LỜI MỞ ĐẦU
Theo các số liệu thống kê ngày này, mặc dù công nghệ chiếu sáng trên xe hơi đã
phát triển rất nhiều và hầu hết các tuyến đường đều đã được trang bị đèn đường chiếu
sáng, tăng độ an toàn cho xe lưu thông vào ban đêm nhưng tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào ban
đêm lên đến 40 % trong khi mật độ lưu thông xe vào ban đêm chỉ bằng 1/5 mật độ xe lưu
thông vào ban ngày, chính vì những đòi hỏi phải tăng tính năng an toàn cho người điều
khiển xe vào ban đêm mà công nghệ chiếu sáng trên xe đã rất được quan tâm và chú trọng
nghiên cứu, phát triển.
Tai nạn giao thông đã trở thành thảm họa mang tính toàn cầu, theo báo cáo của tổ
chức y tế thế giới (WHO) công bố năm 2012, cho thấy tai nạn giao thông đã làm chết 1,2
triệu và làm bị thương 20 – 50 triệu người nếu không thực hiện những biện pháp mạnh
mẽ nhằm hạn chế xu thế trên, số tử vong và tàn tật do tai nạn giao thông sẽ tiếp tục tăng
lên trong ba thập kỷ tới và thương tích do giao thông đường bộ gây ra sẽ đứng thứ 8 trong
số các nguyên nhan gây tử vong.

8
Ở Việt Nam, vấn nạn đó càng trầm trọng hơn, theo số liệu thống kê của ủy ban an
toàn giao thông quốc gia thì hiên nay số lượng các vụ tai nạn giao thông đã tăng một cách
đáng kể, trong năm 2012, nó đã cướp đi sinh mạng của 12045 người tức trung bình mỗi
ngày có 33 người chết, làm bị thương, tàn tật gần 30 nghìn người khác, gây thiệt hại hàng
tỷ USD.
Trước tình hình đó, ai cũng thấy được tầm quan trọng của đèn chiếu sáng
trên xe khi vận hành trong bóng tối để nghiên cứu, khai thác sử dụng có hiệu quả, từng
bước đi đến làm chủ các trang thiết bị công nghệ cao, tìm ra những giải pháp tác động và
sử dụng có hiệu quả hệ thống chiếu sáng trên ô tô.
Với mong muốn nghiên cứu, tìm hiểu, đi sâu vào hệ thống thống chiếu sáng, để
nắm bắt được hoạt động, kết cấu cũng như kiểm tra sủa chữa. Em đã xin nghiên cứu đề tài
tốt nghiệp về “ Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trinh chẩn đoán sửa
chữa hệ thống chiếu sáng trên xe Fortuner 2009”
………………………………………………………………………………………………
9
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về hệ thống chiếu sáng
1.1.1. Quá trình phát triển hệ thống chiếu sáng trên ô tô
Từ thế kỷ 19 cho đến nay, những chiếc đèn pha ôtô đầu tiên dùng khí acetylen
hoặc dầu hỏa được các tài xế sử dụng vào cuối những năm 1880. Thời kì đó khí acetylene
được dùng rất phổ biến vì ngọn lửa có khả năng chống chịu với mưa và gió. Đèn pha chạy
bằng điện đầu tiên được giới thiệu trong chiếc xe điện hiệu Columbia của công ty sản
xuất xe điện ở Hartford, Connecticut, Hoa Kỳ vào năm 1898, nhưng chỉ mới ở dạng tùy
chọn.
Hình 1.1: Đèn pha Acetylen
Vào năm 1904 nhiều nhà sản xuất đã trình làng đèn acetylene “Prest-O-Lite” theo
dạng phụ kiện tiêu chuẩn. Bốn năm sau, hãng Peerless bắt đầu lắp đặt loại đèn pha chạy
bằng điện theo dạng phụ kiện tiêu chuẩn. Năm 1912, hãng Cadillac đã kết hợp hệ thống
đánh lửa điện Delco trong các xe ôtô của họ với hệ thống chiếu sáng, tạo ra hệ thống điện

hiện đại cho xe ôtô.
Đèn pha chiếu thấp (đèn cốt) được công ty Guide Lamp giới thiệu vào năm 1915
nhưng đến năm 1917 hệ thống của Cadillac đã trở nên hữu dụng hơn vì người lái xe có
thể chuyển từ đèn pha sang đèn cốt bằng một cần gạt mà không cần phải dừng xe lại và
chui ra ngoài. Năm 1924, bóng đèn BiLux là loại bóng đèn hiện đại đầu tiên cho phép
chiếu được cả luồng sáng thấp (cốt) và cao (pha) từ một bóng đèn đơn lẻ. Thiết kế cùng
loại có tên là “ Duplo” được Guide Lamp đưa ra vào năm tiếp theo.
Năm 1927, thiết bị chỉnh pha cốt điều khiển bằng chân được giới thiệu và là phụ
kiện tiêu chuẩn trong nhiều năm tiếp theo. Loại xe cuối cùng sử dụng thiết bị chỉnh pha
cốt bằng chân là xe Ford F – Series 1991. Đèn sương mù được Cadillac đưa vào từ năm
10
1938 và chính công ty này phát minh ra hệ thống tự động chuyển đổi đèn pha/cốt
“Autronic eye”.
Đèn pha tiêu chuẩn hình tròn hàn kín (sealed beam) với đường kính 7 inch
(178mm) được đưa ra vào năm 1940 và có mặt trong tất cả các phương tiện ở Mỹ. Loại
đèn hàn kín này cũng được sử dụng rộng rãi tại Anh, Úc và các nước thuộc địa của Anh
cũng như Nhật Bản, nhưng nó lại chưa bao giờ được châu Âu chấp nhận, dẫn đến sự khác
biệt về thiết kế đầu xe giữa hai bờ Đại Tây Dương trong nhiều thập kỉ.
Hình 1.2: Đèn pha tiêu chuẩn
Đèn pha halogen đầu tiên dùng cho xe ôtô được một tập đoàn các nhà sản xuất
bóng và đèn pha châu Âu giới thiệu vào năm 1962. Công nghệ halogen được công nhận là
một bước nhảy vọt vì nó làm cho bóng đèn sợi đốt hoạt động hiệu quả hơn nhiều và có
thể tạo ra nhiều ánh sáng hơn các bóng đèn sợi đốt không có khí halogen cùng công suất.
Nước Mỹ cấm dùng đèn halogen và chỉ cho phép dùng đèn hàn kín không có khí halogen
cho đến tận năm 1978.
Hình 1.3: Bóng đèn Halogen
11
Hệ thống phát sáng cường độ cao (High Intensity Discharge – HID) được đưa ra
trên loại xe BMW 7 series đời 1991. Thị trường châu Âu và Nhật Bản rất nhanh chóng ưa
chuộng loại đèn pha HID với gần 50% thị phần toàn cầu, nhưng công nghệ này vẫn bị thị

trường Bắc Mỹ chấp nhận rất chậm chạp. Lincoln Mark VIII đời 1996 là loại xe Mỹ đầu
tiên gắn đèn pha HID, nó cũng là loại xe đầu tiên và duy nhất với hệ thống HID dùng điện
một chiều.
Hình 1.4: Bóng đèn HID
Năm 1991 đèn Xenon ra đời và được sử dụng phổ biến cho đến nay. Nguồn sáng
của đèn này gồm một lượng khí Xenon và một lượng nhỏ muối kim loại. Bằng cách sử
dụng bộ tăng áp tạo ra những xung ngắn với điện áp lên đến 28.000 volt, các quầng sáng
plasma sẽ xuất hiện giữa các cực của đèn. Đèn Xenon được sử dụng từ năm 1995 và bắt
đầu thay thế các đèn sợi đốt thông thường . Ưu điểm lớn nhất của đèn Xenon là chúng chỉ
tiêu thụ 35 W nhưng chúng lại có cường độ ánh sáng gấp hai lần so với những chiếc đèn
Halogen công suất 55 W.
12
Hình 1.5: Bóng đèn Xenon
Trong những năm gần đây, công nghệ đèn pha ra đời loại đèn LED sử sụng công
nghẹ đi ốt phát quang.
Hình 1.6: Bóng đèn Xenon
Tuổi thọ của loại bóng này có thể lên tới 1000 giờ, có thể sử dụng với nguồn điện
công suất nhỏ, hoạt động tốt trong mọi điều kiện thời tiết và tiết kiệm điện năng.
1.2. Tình hình nghiên cứu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hệ thống chiếu sáng ở Việt Nam
Những kết quả nghiên cứu về hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô ở Việt Nam đến nay
còng nhiều hạn chế, chưa có nhiều công trình chuyên sâu nghiên cứu tổng thể về hệ
thống. Một số công trình đã được thực hiện ở Việt Nam và nước ngoài của tác giả Việt
Nam chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu một số phần trong hệ thống như:
Đề tài: “ Thiết kế chế tạo mô hình điều khiển hệ thống chiếu sáng tín hiệu, thực hiện năm
2007” ; Đề tài: “ Thiết kế chế tạo mô hình điều khiển hệ thống đèn liếc động, thực hiện
năm 2011 ”; Đề tài: “ Thiết kế hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên sa bàn điện ô tô, thực
hiện năm 2013 ”. v. v.
Nhìn chung với các hiểu biết chưa nhiều ở nước ta, đề tai mong muốn tham gia
một phần trong mảng nghiên cứu hệ thống chiếu sáng, tín hiệu. Đây là vấn đề liên quan

đến vấn đề an toàn giao thông và tiện nghi trên ô tô khi tình hình hình kinh tế đất nước
đang tiến vào giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hệ thống chiếu sáng trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về lĩnh vự này ví dụ như:
- Mr Jose S. Fernandez (2006), “Individualized trainer in auto – obtained his
master of Ats in teaching major in Automotive Technology”
13
- Wolfsburg (16 - 9 - 2010), “ For optimum vision and safety – Volkswagen Group
research sharpens their innovative edge in the area of light sytems”
Hiện nay, đèn chiếu sáng trên xe hơi, cũng như các bộ phận khác liên tục hoàn
chỉnh và cải tiến. Cùng với sự phổ biến rộng rãi của Xenon, hệ thống đèn mắt liếc cài năm
trở lại đây đã thành quen thuộc với người sử dụng xe. Ttrên thế giới xuất phát từ các điều
kiện và nhu cầu của con người, các hãng xe cũng như các nhà nghiên cứu đã phát minh ra
các hệ thống chiếu sáng ngày một hiện đại và tiện nghi hơn trước. Đã giải quyết được các
vấn đề khó khăn cho người lái.
Năm 2002, hệ thống “Đèn liếc cố định” của Hella mới được gắn trên chiếc Audi
A8 để thử nghiệm. Audi A8 trở thành chiếc xe đầu tiên trên thế giới được trang bị hệ
thống đèn liếc cố định.
Ngày nay, giáo sư người Việt ở Đức phát minh ra hệ thống đèn chiếu sáng hoàn
toàn tự động cho ô tô. Hệ thống chiếu sáng (LED) mơi này sẽ được gắn với một máy
“camera thông minh” cùng với những thiết bị cảm ứng cực kỳ nhạy cảm và hoạt động
theo chế độ hoàn toàn tự động, tự điều tiết ánh sáng đối với các đối tượng trên đường và
người lái xẽ không cần phải điều chỉnh một cách thủ công các cấp độ áng sáng tối của
đèn. Trong trường hợp gặp chướng ngại vật bất chợt trên đường, hệ thống kỹ thuật đèn ô
tô mới này sẽ lập tức tập trung ánh sáng rọi vào chướng ngại vật khiến cho người lái xe
sớm nhận biết được nguy hiểm phái trước và chủ động tay lái, bảo đảm an toàn. Giáo sư
Trần Quốc Khánh cho biết công trình khoa học này đã được thử nghiệm thành công trong
thực tế và sẽ được sản xuất hàng loạt để bán ra thị trường là vào năm 2009.
Và hiện tại, các hãng xe như BMW,TOYOTA, FORD đã ứng dụng các phát minh
trên cũng như nhiều ứng dụng khác cho nhiều loại xe mới.

1.3. Nhiệm vụ của đề tài
Với mong muốn góp phần nâng cao hiểu biết, chất lượng nghiên cứu hệ thống
chiếu sáng, đề tài: “ Khai thác kết cấu tính năng kỹ thuật và quy trình chẩn đoán sửa
chữa hệ thống chiếu sáng trên xe Fortuner 2009 ”. Đã được thực hiện các nhiệm vụ
chính sau:
- Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo hệ thống chiếu sáng trên ô tô nói chung.
- Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống chiếu sáng của xe Toyota
Fortuner 2009
- Đưa ra quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống chiếu sáng của xe Toyota Fortuner
2009
1.4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
14
- Nghiên cứu lý thuyết, phân tích hệ thống chiếu sáng trên ô tô nói chung và trên
xe Fortuner 2009 nói riêng.
- Đưa ra quy trình chẩn đoán, sửa chữa khắc phục những hư hỏng của hệ thống
chiếu sáng trên xe Fortuner 2009.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
- Đề tài được thực hiện theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết, nhằm làm rõ kết
cấu, tính năng kỹ thuật của hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô nói chung và trên xe Toyota
Fortuner 2009 nói riêng. Đồng thời đưa ra quy trình chẩn đoán, sửa chữa hệ thống chiếu
sáng Fortuner 2009.
15
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRANG BỊ
TRÊN Ô TÔ HIỆN NAY
2.1. Hệ thống chiếu sáng
2.1.1. Công dụng - yêu cầu - phân loại
2.1.1.1. Công dụng
- Chiếu sáng phần đường khi xe chuyển động trong đêm tối
- Báo hiệu bằng ánh sáng về sự có mặt của xe trên đường
- Báo kích, thước khuôn khổ xe và biển số xe

- Báo hiệu khi xe quay vòng, rẽ trái hoặc rẽ phải khi xe phanh hoặc xe dừng
- Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết (chiếu sáng động cơ, buồng lái ,
khoang hành khách, khoang hành lý…)
2.1.1.2. Yêu cầu
Để soi sáng mặt đường ( đối với ôtô ) và soi sáng diện tích canh tác ( đối với máy
kéo ) người ta dùng đèn pha. Các đèn pha phải chiếu xa ít nhất là 100m khoảng cách
đường phía trước xe. Vậy để chiếu sáng khoảng đường xa đó thì chùm tia sáng của đèn
pha phải có cường độ chiếu sáng hàng chục nghìn (cd). Do đó trong các đèn pha cũng
như các loại đèn chiếu sáng khác đều phải có choá phản chiếu để hướng chùm tia sáng
vào những khoảng mặt đường cần thiết nhất. Với công suất của đèn 50 – 60 (W). Khi
tính toán hệ thống quang học của đèn đúng và chất lượng chế tạo đèn tốt có thể đảm bảo
chiếu xa 200 – 300 (m).
Tuy vậy nếu đèn quá sáng sẽ làm loá mắt lái xe chạy ngược chiều, làm cho họ mất
định hướng và có thể gây ra tai nạn. Do đó các đèn pha trên ôtô phải thoả mãn hai yêu
cầu là:
- Có cường độ chiếu sáng lớn
- Không làm loá mắt người và phương tiện vận tải chạy ngược chiều
16
Những đèn pha thoả mãn đồng thời hai yêu cầu trên từ trước đến nay đều không
đem lại kết quả. Do đó các đèn pha hiện nay được chế tạo đều dựa trên cơ sở hai nấc ánh
sáng xa và gần hoặc nấc pha và nấc cốt như người ta quen gọi. Khi quãng đường phía
trước xe không vướng gì thì xe dùng nấc ánh sáng chiếu xa ( nấc pha ), còn khi gặp
phương tiện vận tải chạy ngược chiều hay khi chạy trong thành phố thì dùng nấc ánh sáng
chiếu gần ( nấc cốt ). Khi đó tầm chiếu sáng của đèn cũng như cường độ ánh sáng đều
giảm, chùm ánh sáng lại đi chúc xuống nên hầu như không hắt vào mắt người lái và
phương tiện vận tải chạy ngược chiều.
Đối với đèn trong xe, không được làm lóa mắt người lái, đòi hỏi ánh sáng dịu, đủ
để người lái nhận biết các thông tin trong buồng lái và không làm phân tán sự tập trung
khi lái xe.
2.1.1.3. Phân loại

Các đèn chiếu sáng được chia làm hai loại:
- Đèn chiếu sáng bên ngoài xe gồm: Đèn pha cố, đèn hậu, đèn phanh, đèn xin
nhan, đèn bao nguy hiểm, đèn lùi, đèn kích thước, đèn báo biển số, đèn xương mù.
- Các đèn chiếu sáng bên trong xe: Đèn chiếu bảng đồng hồ táp nô, đèn trần, đèn
soi ổ khoá.

Hình 2.1: Sơ đồ chung hệ thống chiếu sáng, tín hiệu
1. Đèn sương mù trước
7. Đèn kích thước
2. Đèn dừng 9. Đèn sương
mù sau
3. Đèn xi nhan trước 10. Đèn chiếu
hậu
4. Đèn cốt 11. Đèn sương mù
sau
17
5. Đèn pha 12. Đèn lùi
6,8. Đèn phanh trên kính 13.
Đèn soi biển số
2.1.2. Các thông số cơ bản và chức năng các loại đèn
2.1.2.1. Thông số cơ bản
 Khoảng chiếu sáng : là chiều dài lớn nhất của vùng ánh sáng phát ra tính từ đèn
đầu.
- Khoảng chiếu sáng khi bật pha (xa) từ 180 – 250m, và công suất tiêu thụ của mỗi
bóng đèn từ (45 - 70w).
- Khoảng chiếu sáng khi bật cốt (gần) từ 50 – 75m, và công suất tiêu thụ của mỗi
bóng đèn từ (35 - 40w).
 Cường độ ánh sáng : Cường độ ánh sáng là năng lượng để phát xạ ánh sáng ở
một khoảng cách nhất định. Năng lượng ánh sáng có liên quan đến nguồn sáng và cường
độ ánh sáng được đo bằng đơn vị c.d (candelas). Trước kia, đơn vị c.p (candle power)

cũng được áp dụng. Tổng các hạt ánh sáng rơi trên một bề mặt được gọi cường độ chiếu
sáng, được đo bằng đơn vị lux (hoặc metre-candles). Một bề mặt được chiếu sáng với
cường độ 1 lux (hay 1 metre-candles) khi một bóng đèn có cường độ ánh sáng 1 c.d đặt
cách 1 (m) từ màn chắn thẳng đứng. Khi gia tăng khoảng cách, cường độ chiếu sáng sẽ
giảm. Cường độ chiếu sáng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tính từ nguồn sáng.
Điều này có nghĩa là khi khoảng cách chiếu sáng tăng gấp đôi thì cường độ ánh sáng trên
bề mặt mà ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống bằng 1/4 cường độ ánh sáng ban đầu. Vì vậy,
nếu cần một ánh sáng có cường độ lớn nhất như lúc ban đầu thì năng lượng cung cấp cho
đèn phải tăng lên gấp 4 lần.
2.1.2.2. Chức năng các loại đèn
- Đèn kích thước trước và sau xe (side & rear lamps): Dùng để báo kích thước
trước và sau xe khi chạy ban đêm hoặc khi đỗ.
- Đèn đầu (head lamps - main driving lamps): Dùng để chiếu sáng không gian phía
trước xe giúp tài xế có thể nhìn thấy trong đêm tối hay trong điều kiện tầm nhìn hạn chế.
- Đèn sương mù (fog lamps): Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn pha
chính có thể tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước, có thể gây chói mắt cho tài xế các xe
chạy ngược chiều và người đi đường. Đèn sương mù sẽ giúp giảm được tình trạng này.
- Đèn lùi (reversing lamps): Đèn này sẽ sáng khi xe gài số lùi nhằm báo hiệu cho
các xe khác và người đi đường.
18
- Đèn phanh (brake lights): Dùng để báo cho tài xế xe sau biết để giữ khoảng cách
an toàn khi đạp phanh
- Đèn trần (room light): Đèn trần dùng để soi sáng salon xe vào ban đêm khi cần.
Nó cũng được thiết kế cho chế độ tự động để báo cửa chưa đóng kín.
- Đèn trong xe (interior light ): Gồm nhiều đèn có công suất nhỏ, ở các vị trí khác
nhau trong xe với mục đích tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất xe hơi.
- Đèn biển số ( licence plate lumination) : Đèn có ánh sáng trắng làm soi rõ biển số
xe, đèn này phải được bật cùng với đèn pha hay cốt và đèn đầu xe.
- Đèn chạy ban ngày (daytime runing light) : Ở hệ thống này, chỉ có đèn đầu hoặc
tất cả các đèn đầu và đèn hậu tự động bật sáng khi 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 quy định bắt buộc phải có hệ thống này trên
xe. Tuổi thọ của đèn sẽ bị rút ngắn nếu bật đèn liên tục và cường độ sáng như ban đêm, để
nâng cao tuổi thọ của đèn, mạch điện được thiết kế sao cho cường độ sáng của đèn giảm
đi khi hệ thống DRL hoạt động.
2.1.3. Cơ sở lý thuyết về đèn pha
2.1.3.1. Hệ thống quang học của đèn pha
Dây tóc của đèn là vật có kích thước rất nhỏ so với kích thước của đèn nên có thể coi
nó như là một điểm sáng. Điểm sáng được đặt ở tiêu cự của choá phản chiếu Parabol. 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 đường các chùm tia sáng phải đi hơi lệch
xang hai bên đường, vấn đề này do kính khuếch tán của đèn đảm nhiệm. Hệ thống quang
học của đèn pha được giới thiệu trên ( hình 2.2) và các đường tượng trưng của các chùm
tia sáng ứng với nấc chiếu xa ( nấc pha ). Kính khuếch tán sẽ hướng các chùm tia sáng ra
hai bên để chiếu sáng hết bề rộng của mặt đường và khoảng đất lề đường, còn phần tia
sáng hướng xuống dưới để chiếu sáng khoảng đường sát ngay đầu xe.


19
a
b
Hình 2.2: 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 thường được uốn cong
để chiếm một thể tích nhỏ.
Bóng đèn pha được 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) được bố trí theo đường thẳng nên không thể dùng được cho đèn pha.
2.1.3.2. Cấu tạo của đèn pha và bóng đèn
 Sơ đồ cấu tạo chung của đèn pha:

Hình 2.3 : Đèn pha có thể tháo lắp Hình 2.4 : Đèn pha không tháo lắp
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.Lưới chắn
7.Vỏ hệ thống qh 8.Vít điều chỉng 4.Đui
đèn
9.Kính khuyếch tán 10.Vòng nẹp 5.Bóng đèn pha
– cốt
Cấu tạo của đèn pha gồm 3 phần chính: Choá đèn; Bóng đèn và
Kính khuyếch tán.
 Chóa đèn:
20
- Choá đèn được dập bằng thép lá và được phủ bên trong một lớp kim loại phản
chiếu. Chất phản chiếu thường 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 % nhưng lại mềm dễ bị xước nếu như 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 được phun lên lớp phủ sẵn theo phương
pháp tĩnh điện trong điều kiện chân không. Lớp nhôm rất bóng nhưng 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 người ta thường sử dụng nhôm trong lớp phủ choá đèn.
- Hiện nay người ta sử dụng các loại choá đèn khác nhau, sau đây giới thiệu một số
choá đèn hay dùng:
 Choá đèn parabol (hình 2.5)
với loại chóa đèn này thì ánh sáng tại tiêu điểm F tới chóa đèn và được phản xạ
thành chùm tia sáng song song.
Hình 2.5: Chóa đèn parabol
 Chóa đèn hình elip: (hình 2.6)
21

Hình 2.6: Chóa đèn elip
Với loại này chùm tia sáng đi từ nguồn sáng (bóng đèn) F
1
được phản xạ và hội tụ
tại tiêu điểm F
2
.
 Loại chóa đèn hình elíp với lưới chằn hình parapol:
Hình 2.7: Choá đèn pha hình elíp với lưới chắn parapol
Với loại này dưới tác dụng của tấm chắn thì chùm sáng từ F
1
qua tấm chắn hội tụ
tại F
2
. Chùm tia sáng đi tiếp qua lưới chắn parapol tạo thành chùm sáng song song qua
kính khuyếch tán được kính khuyếch tán phân kỳ chùm tia sáng ( F
2
của chóa đèn trùng
với tiêu điểm lưới parabol ).
 Loại chóa đèn 4 khoang ( Hình 2.8)
Hình 2.8: Choá đèn bốn khoang
 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 được đảm
bảo nhờ tai đèn. Tai đèn được 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
22
hướng phần tử quang học của đèn pha theo mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng ngang
nhằm chỉnh đúng hướng của chùm tia sáng. Hiện nay việc chế tạo các bóng đèn pha là
không tháo lắp được ( một khối ), choá đèn có tráng nhôm và kính khuếch tán của đèn

được hàn liền với nhau tạo thành buồng đèn và được hút hết khí ra. Các dây tóc được đặt
trong buồng đèn và cũng hàn kín với choá, chỉ còn đầu dây là được đưa ra ngoài. Như vậy
toàn bộ hệ thống quang học của pha cả bóng đèn được hàn thành một khối kín. Ưu điểm
chủ yếu của kết cấu này là bộ phận quang học được bảo vệ tốt khỏi bụi bẩn và các ảnh
hưởng của môi trường, các chất hoá học. Vì vậy tuổi thọ của các dây tóc đèn này tăng và
mặc dù giá thành của các phần tử quang học khá cao. Nhưng 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 người ta tiến hành sản suất các loại đèn pha dưới 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 được tráng nhôm và được lắp chặt với kính khuếch tán bằng
cách miết gập đầu hoặc bóp gập các răng cưa ở miệng choá. Bóng đèn được 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 2.9: Kính khuyếch tán
Hình trên, 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 thông
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 được khuyếch tán ra ngoài
với góc lớn hơn. Qua các lăng kính và thấu kính chùm tia sáng được phân bố trong các
mặt phẳng với góc nghiêng từ 18
0
- 20
0
so với trục quang học nhờ đó người lái nhìn rõ
đường hơn.
23
2.1.3.3. Các loại đèn dùng trong chiếu sáng
 Loại bóng đèn pha bình thường(hình 2.10)

1 - Đèn pha halogen 2 - Đèn pha thường
Hình 2.10: Đèn pha thường và đèn Halogen
- Loại bóng đèn bình thường : cấu tạo của nó gồm bầu đèn, cực điện, dây tóc kiểu
lò xo bằng vôn fram.
- Trong đèn pha bình thường vẫn còn nhược điểm: khi chế tạo trong đèn chỉ có khí
trơ loại bình thường, không có khí halogen và sợi tóc làm bằng vật liệu vôn fram nên
bóng loại này thường không sáng lắm và sau một thời gian làm việc nhanh bị mờ đi. Do
nhược điểm trên mà ngày nay người ta khụng sử dụng loại đèn này nhiều mà thay vào đó
là loại đèn halogen.
 Loại bóng đèn Halogen:
Hình 2.11: Bóng đèn Halogen
Được chế tạo bằng một loại thuỷ tinh đặc biệt trong đó có sợi tóc Tungsten trong
quá trình chế tạo, khi hút không khí ra khỏi bóng người ta cho vào một lượng khí hologen
24
khí này có tác dụng: Khi tóc bóng đèn được đốt cháy ở nhiệt độ cao, các phần tử của sợi
tóc tungsten bị bốc hơi bám vào mặt kính gây mờ kính và làm giảm tuổi thọ sợi tóc.
Nhưng nhờ có khí halogen các phần tử sợi tóc sẽ liên kết với khí halogen chất
liên kết này sẽ quay lại sợi đốt ở vùng nhiệt độ cao và liên kết này bị phá vỡ (các phần tử
sẽ bám trở lại sợi tóc) tạo nên một quấ trình khép kín và bề mặt choá đèn không bị mờ đi,
tuổi thọ dây tóc bóng đèn được nâng cao. Để có được hai loại chùm tia sáng xa và gần
trong một đèn pha người ta thường sử dụng bóng đèn có hai dây tóc. Một dây tóc của
bóng đèn được bố trí ở tiêu cự của choá ( dây tóc chiếu sáng xa ) và một dây tóc khác có
công suất nhỏ hơn ( 45 – 55 ) W được bố trớ ngoài tiêu cự (dây tóc chiếu sáng gần ).
Bằng cách cho dòng điện đi vào dây tóc này hay dây tóc kia người lái có thể chuyển đèn
pha sang nấc chiếu sáng xa ( nấc pha ) hay chiếu sáng gần ( nấc cốt ). Các loại bóng đèn
hai dây tóc thông thường là loại bóng hệ Châu Âu và hệ Châu Mỹ.
2.1.3.4. Các loại đèn pha
Hiện nay, có rất nhiều loại đèn pha trên thị trường từ kích thước, hình dạng, tính
năng, mẫu mã rất phong phú. Tuy nhiên do hạn chế trong khuôn khổ nên ở đây em chỉ
giới thiệu một số loại đèn pha thông dụng.

a. b.
Hình 2.12: Kiểu dáng đèn pha
a- Đèn pha hình tròn b- Đèn pha hình chữ nhật
25