Chuong 6

Chơng 6

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
6.1 Khái niệm chung
6.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống
Đây là hệ thống nhằm đảm bảo điều kiện làm việc ban đêm cũng nh ban ngày
của ôtô, máy kéo và đảm bảo điều kiện an toàn giao thông trên đờng.
6.1.2 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống
Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu bao gồm: Chiếu sáng bên ngoài xe (đèn pha-cốt;
đèn kích thớc, đèn hậu,); chiếu sáng bên trong xe (đèn trần, đèn bảng đồng hồ,...);
tín hiệu bằng ánh sáng ( đèn báo rẽ, đèn phanh,); tín hiệu bằng âm thanh (còi điện).
Hình 6.1 giới thiệu sơ đồ bố trí chung của một hệ thống chiếu sáng, tín hiệu đơn giản.
Hình 6.1 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng và tín hiệu.
1- Các đèn pha;2- Đèn con phía trớc; 3- Bảng dây nối; 4- Công tắc chính của đèn; 5Công tắc khởi động; 6- ắc quy; 7- Công tắc pha cốt; 8- Công tắc đèn bảng đồng hồ;
9- Đèn chiếu sáng bảng đồng hồ; 10- Cầu chì; 11- Đèn báo hiệu nấc ánh sáng xa;12Đồng hồ ampe; 13- ổ cắm điện; 14- Cầu bảo hiểm loại lỡng kim ;15- Đèn trần; 16Bảng nối dây; 17- Công tắc đèn phanh ;18- Đèn hậu; 19- ổ cắm điện cho rơ moóc.
6.2 Đèn pha
6.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
1. Nhiệm vụ
Đèn pha có nhiệm vụ chiếu sáng mặt đờng khi xe chạy trong đêm tối, với hai
chế độ chiếu sáng:
- Chiếu sáng xa (pha), khi xe chạy với tốc độ cao, không có xe đi ngợc chiều.
- Chiếu sáng gần (cốt), khi gặp xe đi ngợc chiều hoặc đờng xấu.
- Ngoài ra, còn để báo hiệu khi vợt xe khác.
2. Yêu cầu
- Cờng độ sáng phải mạnh, luồng ánh sáng phải phân bố đều trên mặt đờng.
- Không làm lóa mắt ngời lái xe và các phơng tiện khác đi ngợc chiều.
- Chiếu sáng xa, khoảng đờng cần đợc chiếu sáng ở chế độ này là (180 ữ 250)m.
- Chiếu sáng gần, khoảng đờng cần đợc chiếu sáng ở chế độ này là (50 ữ 75)m.
- Kết cấu đơn giản, tuổi thọ cao, giá thành hạ.
3. Phân loại
Theo cấu tạo của đèn, ngời ta phân ra:

- Đèn pha ô tô bóng rời
- Đèn pha ô tô liền khối
- Đèn pha ô tô đặc biệt
6.2.2. Đèn pha ô tô bóng rời
Cấu tạo của đèn pha ô tô bóng rời gồm các bộ phận chính nh trên hình 6.2
144


- Bóng đèn có công suất từ 30 50 W, trong bóng thuỷ tinh là dây tóc làm bằng sợi
vonfram, ở nhiệt độ hơn 20000c thì nó phát quang. Bóng đèn có đầu chuẩn để lắp vào đui
đèn. Để có đợc hai loại chùm tia sáng pha và cốt, các bóng đèn có hai dây tóc đợc sử
dụng. Dây tóc pha đợc bố trí ngay tiêu cự của chóa, dây tóc cốt bố trí ngoài tiêu cự. Hai
sợi dây tóc Von phram đợc nối chung với nhau một đầu, hai đầu còn lại đấu ra cực đèn
và đợc cách điện với nhau.
- Chóa đèn hình parabôn, dập bằng thép lá và phủ bên trong một lớp kim loại phản
chiếu. Chất phản chiếu thờng là bạc; crôm hoặc nhôm. Nhôm đợc dùng nhiều, vì có hệ
số phản chiếu cao đến 90%, nhôm đợc phun lên lớp sơn phủ sẵn trong điều kiện chân
không. Chóa nhôm rất bóng, dễ xớc, do đó tránh lau chùi. Chóa đèn có khả năng tăng cờng độ ánh sáng của bóng đèn lên đến 6000 lần.
Hình 6.2 Đèn pha loại bóng rời
1- Kính khuếch tán; 2- Vành đai bên trong; 3- Vít điều chỉnh; 4- Thân đèn; 5- Gía đỡ
phần tử quang học; 6- Kẹp đầu dây; 7- Gía; 8- Lò xo;9- Bóng đèn; 10- Choá phản
chiếu;11- Màn chắn;12- Vít bắt vành đai.
- Kính khuếch tán gồm các thấu kính và lăng kính, để phân phối lại luồng ánh sáng,
sao cho trải đều trên đờng. Ngoài ra còn che kín choá đèn và bóng đèn.
Đèn pha ô tô bóng rời có kết cấu đơn giản, dễ thay thế các bộ phận riêng lẻ. Nhng
cờng độ sáng yếu, tuổi thọ thấp, thẩm mỹ không cao.
6.2.3.Đèn pha ô tô Halogen
Đây là loại đèn pha liền khối, đợc sử dụng nhiều trên các xe đời mới. Hình 6.3
giới thiệu cấu tạo của đèn pha ô tô halogen. Buồng đèn thuỷ tinh hàn kín, để bảo vệ
choá đèn. Trong buồng đèn có gắn bóng halogen, đợc làm bằng thuỷ tinh thạch anh,

nên chịu đợc nhiệt độ cao. Bên trong bóng đèn có dây tóc tungsten và một lợng khí
halôgen nhất định.
Hình 6.3 Đèn pha ô tô Halogen
1- bóng đèn; 2- kính khuếch tán; 3- dây tóc; 4- buồng đèn hàn kín.
Bóng đèn halogen có kích thớc nhỏ hơn bóng đèn thờng (hình 6.4), có độ chói
cao hơn ( nhiệt độ của dây tóc tới 36000K).
Hình 6.4 Cấu tạo bóng đèn thờng (a) và Halogen (b)
Nhiệt độ cao của dây tóc tạo ra có hai tác dụng:
- Phát ánh sáng mạnh
- Duy trì chu kỳ bốc hơi của khí halogen
Trong quá trình tác động này của dây tóc, hơi halogen kết hợp với các phân tử tungsten
bứt ra khỏi dây tóc do nhiệt độ cao, rồi tích tụ trở lại dây tóc, thay vì bám vào vách
bóng đèn.
Bóng đèn halogen có cờng độ sáng lớn, duy trì cờng độ sáng trong thời gian dài.
Tuổi thọ cao, hình thức đẹp.
145


6.3 Các loại đèn chiếu sáng khác
6.3.1 Đèn kích thớc: Là đèn có độ sáng thấp, để báo sự hiện diện và chiều rộng,
cao (chiều cao chỉ có đối với xe khách và xe tải) của xe trong đêm tối cho các xe khác
ở phía trớc hoặc phía sau. Các đèn này ở phía trớc xe gọi là đèn báo kích thớc và ở
phía sau xe gọi là đèn hậu.
6.3.2 Đèn soi biển số: Dùng để soi sáng biển số phía sau của xe khi xe chạy ban
đêm. Các đèn biển số sáng khi các đèn hậu sáng.
6.3.3 Đèn lùi: Các đèn đợc lắp vào phía sau xe để cung cấp ánh sáng bổ sung,
nó cho phép ngời lái nhìn phía sau xe khi lùi trong trời tối, và báo hiệu rằng lái xe
muốn lùi xe. Các đèn lùi bật lên khi tay số đợc gạt sang số lùi, với khoá điện đang ở vị
trí ON
Ngoài ra còn các loại đèn chiếu sáng khác, cha đợc đề cập trong giáo trình này.

6.4 Đèn báo rẽ và đèn u tiên
6.4.1 Sơ đồ mạch điện của đèn báo rẽ và đèn u tiên
Các đèn báo rẽ (signal) để báo hiệu khi xe cần rẽ về một hớng nào đó. Đèn báo
rẽ loại nhấp nháy gồm các đèn báo hiệu ở hai đầu xe, mắc nối tiếp với rơle đèn báo rẽ
kiểu điện từ, kiểu nhiệt hoặc bán dẫn. Khi cần báo rẽ, rơle đèn sẽ đóng ngắt mạch
điện, tạo nên những tín hiệu nhấp nháy, còn bên kia đèn không làm việc. Màu chủ yếu
đợc sử dụng cho đèn báo rẽ là màu da cam. Khi ngời lái xe bật công tắc đèn u tiên, các
bóng đèn đều nhấp nháy, để xe đỗ vào bên đờng (xe có sự cố) hoặc xin đi thẳng.
Hình 6.5 trình bày sơ đồ mạch đèn báo rẽ và đèn u tiên, nguyên lý làm việc nh
sau:
*Khi khoá điện ở vị trí ON, công tắc đèn u tiên ở vị trí OFF, chân 10 của công
tắc u tiên đợc nối với chân 7 của công tắc.
- Nếu công tắc đèn báo rẽ (signal), bật ở vị trí bên trái, thì chân A 1 của công tắc
đợc nối với chân A5 và dòng điện đi nh sau: (+) ắc quy cầu chì ALT cầu chì
AM1 cực 9, cực 6 của khoá điện

cầu chì TURN cực 10 của công tắc đèn

u tiên cực 7 cực 2,1 của rơ le signal chân A1, A5 công tắc signal 3
bóng đèn: trớc, sau, cạnh singnal trái và 1 bóng đèn báo trong bảng táp lô, các bóng
đèn này nháy với tần số 70 đến 85 lần/ phút.
Hình 6.5 Sơ đồ mạch đèn báo rẽ và đèn u tiên
- Nếu công tắc đèn báo rẽ (signal), bật ở vị trí bên phải, thì chân A 1 của công
tắc đợc nối với chân A8 và dòng điện đi nh sau: (+) ắc quy cầu chì ALT cầu chì
AM1 cực 9, cực 6 của khoá điện cầu chì TURN cực 10 của công tắc đèn u
tiên cực 7 cực 2,1 của rơ le signal chân A1, A8 công tắc signal3 bóng đèn: trớc, sau, cạnh singnal phải và 1 bóng đèn báo trong bảng táp lô, các bóng đèn này nháy
với tần số 70 đến 85 lần/ phút.
146

* Khi công tắc đèn u tiên ở vị trí ON
Lúc này chân 8 của công tắc nối với chân 7, còn chân 9 nối với chân 5, 6 của
công tắc, dòng điện đi nh sau: (+) ắc quy cầu chì MAIN- FL cầu chì HAZHORN cực 8 cực 7 của công tắc đèn u tiên cực 2,1 của rơ le signal chân 9
công tắc báo sự cố chân 5 và 6 của công tắc, từ đây dòng điện theo các dây dẫn đến
các bóng đèn trớc, sau, cạnh của signal trái, phải và các bóng đèn báo trong bảng táp
lô, làm chúng nhấp nháy.
* Chân 3 để tiếp mát cho rơ le signal. Rơ le signal (bộ tạo nháy) loại bán dẫn kết
hợp điện từ, có một IC tạo xung vuông, điều khiển tranzito, tiếp đó tranzito điều khiển
rơ le điện từ, cuối cùng rơ le điện từ điều khiển các bóng đèn nháy. Sau đây, giới thiệu
vài loại rơ le tạo nháy thờng dùng.
6.4.2 Rơ le đèn báo rẽ
Rơ le đèn báo rẽ (bộ tạo nháy), có nhiệm vụ tạo tần số nhấp nháy của các bóng
đèn. Thờng sử dụng các loại rơ le: điện từ, nhiệt, bán dẫn, hoặc kết hợp các loại trên.
1. Rơ le đèn báo rẽ loại điện từ
a) Cấu tạo
Rơle báo rẽ loại điện từ đợc trình bày trên hình 6.6
Trên lõi thép 9 có quấn một cuộn dây điện từ khoảng 50 vòng, 0,75mm. Lõi
thép đợc tán chặt với giá 11. Cuộn dây điện từ đợc đấu nối tiếp với các đèn 16,17 là
các đèn báo rẽ ở phía trớc, sau, trái, phải xe. Các lá thép cần tiếp điểm 4 và 10 đợc hàn
vào lõi thép 9. ở trạng thái không làm việc thì tiếp điểm 5 mở do sức căng của dây
điện trở Crôm - niken 3 , còn tiếp điểm 6 mở do sức căng của lá đồng 8. Tất cả các tiếp
điểm làm bằng bạc. Đầu dới của dây 3 đợc luồn qua hòn bi thuỷ tinh 2 vừa làm chốt
căng vừa làm chất cách điện. Vít 1 để điều chỉnh tần số nhấp nháy. Điện trở phụ R f =
18 mắc song song với tiếp điểm 5 có tác dụng giảm tia lửa tại tiếp điểm; khi tiếp
điểm mở. Đèn hiệu 12 ở bảng đồng hồ để thông báo cho ngời lái biết tình trạng làm
việc của cơ cấu đèn báo rẽ.
Hình 6.6 Rơle báo rẽ loại điện từ
1- vít điều chỉnh; 2- bi thuỷ tinh; 3- dây crôm- niken; 4, 10- cần tiếp điểm; 5, 6- cặp
tiếp điểm; 7,11- giá đỡ; 8- lò xo lá; 9- lõi thép; 12- đèn báo; 13- khoá điện; 14- ắc quy;
15- công tắc báo rẽ; 16, 17- các bóng đèn xin đờng; 18- điện trở.

b) Nguyên lý làm việc
Khi bật khoá điện và công tắc báo rẽ, thì dòng điện chạy qua bóng đèn theo
chiều mũi tên: (+) ắc quy13 11 4 3 R(18) cuộn dây 15 17 M
(-) ắc quy. Do rơi áp trên điện trở phụ (18), nên điện áp đặt vào dây tóc bóng đèn (17)
147


thấp, đèn không sáng. Dòng điện qua dây 3, làm nóng dây và nó dãn dài ra, giảm sức
căng. Trong khi đó dòng điện trong cuộn dây điện từ làm từ hoá lõi thép 9 tạo nên lực
hút cần tiếp điểm vào, làm cho tiếp điểm 5 đóng lại. Khi tiếp điểm đóng, điện trở phụ
18 và dây 3 bị nối tắt, điện áp nguồn đặt vào dây tóc đèn 17 lớn, làm cho chúng sáng
lên. Do không có dòng điện trong dây dẫn 3, nên nó nguội đi và co lại, kéo tiếp điểm 5
mở ra, dòng điện lại đi nh ban đầu. Sau đó tiếp điểm lại đóng và quá trình cứ thế, lặp
đi lặp lại với tần số 60ữ120 lần/phút, làm các bang đèn nhấp nháy.
Khi tiếp điểm đóng, cờng độ dòng điện trong cuộn dây điện từ tăng , lực từ hoá
tăng, đảm bảo cho tiếp điểm 6 đóng, làm đèn hiệu 12 thông mạch với nguồn và sáng
lên. Còn khi tiếp điểm 5 mở, vì lực từ hoá của lõi thép giảm, nên tiếp điểm 6 cũng mở
ra, đèn tín hiệu tắt, chính vì thế tần số của đèn báo rẽ là nh nhau.
2. Rơ le đèn báo rẽ kiểu tụ điện
Trên xe của hãng TOYOTA thờng sử dụng các bộ tạo nháy kiểu rơle và tụ điện (
kiểu dòng điện), kiểu bán dẫn và kiểu IC. Hình 6.7 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của rơ le
báo rẽ kiểu tụ điện.
Bộ tạo nháy này bao gồm một tụ điện C; các cuộn dây L1, L2 quấn trên cùng lõi
thép, sao cho khi tụ điện đang đợc nạp thì hớng của từ trờng trong 2 cuộn khử lẫn
nhau, còn khi tụ điện đang phóng thì hớng của từ trờng trong hai cuộn kết kợp lại. Cặp
tiếp điểm P luôn đóng. Điện trở R mắc song song với cặp tiếp điểm, để tránh phóng tia
lửa điện giữa các tiếp điểm khi bộ tạo nháy hoạt động.
Nguyên lý hoạt động nh sau
* Khoá điện bật, công tắc xi nhan mở:
Khi khoá điện bật, dòng điện từ ắc quy đến tiếp điểm và đến tụ điện qua cuộn

L2, nạp điện cho tụ, tụ đợc nạp đầy khi khoá điện bật.
Hình 6.7 Sơ đồ nguyên lý của rơ le báo rẽ kiểu tụ điện.
* Công tắc xi nhan bật sang phải hay sang trái:
Khi công tắc xi nhan bật sang phải hay sang trái, dòng điện từ ắc quy đến tiếp
điểm, qua cuộn L1 đến công tắc xi nhan, sau đó đến các bóng đèn xi nhan, làm đèn
sáng. Khi có dòng điện chạy qua cuộn L1, sinh ra từ trờng làm mở tiếp điểm P.
- Khi tiếp điểm P mở, tụ điện C phóng điện vào cuộn L2 và L1, cùng chiều, từ
trờng sinh ra trên 2 cuộn dây giữ tiếp điểm mở, đến khi tụ phóng hết điện. Dòng điện
phóng từ tụ điện và dòng điện từ ắc quy( chạy qua điện trở) đến các bóng xi nhan, nhng do dòng điện quá nhỏ nên đèn không sáng.
- Khi tụ phóng hết điện, tiếp điểm lại đóng, cho dòng điện tiếp tục chạy từ ắc
quy, qua tiếp điểm, đến cuộn L1, rồi đến các đèn xi nhan, làm chúng sáng.
Cùng lúc đó dòng điện chạy qua cuộn L2 để nạp cho tụ. Do hớng dòng điện qua
L1 và L2 ngợc nhau, nên từ trờng đợc sinh ra trên hai cuộn khử lẫn nhau và giữ cho
tiếp điểm đóng đến khi tụ đợc nạp đầy, vì vậy đèn vẫn sáng . Khi tụ đợc nạp đầy, dòng
điện ngừng chạy trong cuộn L2 và từ trờng sinh ra trong L1 lại làm tiếp điểm mở, đèn
tắt. Chu trình trên lặp lại liên tục, làm các đèn xi nhan nháy ở một tần số nhất định.
6.5 Còi điện
148


Còi phát ra tín hiệu bằng âm thanh, để báo cho ngời đi đờng, và các phơng tiện
khác biết trớc khi xe đến, hoặc xin vợt xe khác khi tham gia giao thông.
6.5.1 Cấu tạo
Còi thờng dùng trên ô tô là còi kiểu nam châm điện. Độ lớn của âm thanh (áp
suất âm thanh) còi ô tô là 85- 125 đê xi ben (db). Còi đợc lắp trên ô tô bằng giá đỡ
kiểu lò xo, bảo đảm phát ra âm thanh tốt nhất. Còi điện gồm những bộ phận chính nh
trình bày trên hình 6.8
Khung thép 5, trục 6, trục 17 đợc tán chặt với vỏ 4 của còi. Khung thép 5 và lõi
thép từ 8 làm bằng thép kỹ thuật điện. Lõi thép 8 đợc vặn vào trục điều khiển 13 và
hãm bằng ốc hãm 10. Trụ điều khiển đợc tán chặt với màng thép 3 và đĩa rung 2, làm

bằng nhôm hoặc bằng thép để tạo âm hởng và mức độ dứt khoát của âm thanh. Trên
trục 6 có bắt lá thép lò xo 7 và đầu kia của lá thép lò xo đợc bắt chặt vào trụ điều
khiển. Cuộn dây 9 đợc quấn trên lõi của khung thép 5, một đầu dây nối với cực dơng
của ắc quy, còn đầu kia nối với mát thông qua cặp tiếp điểm KK và núm còi 19. Các
má vít KK bằng vonfram. Cần tiếp điểm động 15 bằng lò xo lá, chúng cách điện với
nhau đồng thời cách điện với trụ 17 và ốc điều chỉnh11. Song song với cặp tiếp điểm
có mắc tụ điện 16 hoặc điện trở phụ 20 để giảm tia lửa điện ở cặp tiếp điểm. Các đầu
bắt dây của còi đợc bố trí ngay trên vỏ còi và đợc cách điện bằng ống chất dẻo.
Hình 6.8 Sơ đồ cấu tạo còi điện:
1- Loa còi; 2- Đĩa rung;3- Màng còi; 4- Vỏ; 5- Khung thép; 6- Trụ đứng; 7- Lò
xo lá; 8- Tấm thép từ; 9- Cuộn dây; 10- Đai ốc hãm;11- ốc điều chỉnh; 12- ốchãm;13Trụ điều khiển;14- Cần tiếp điểm tĩnh ; 15- Cần tiếp điểm động; 16- Tụ điện;17- Trụ
đỡ cặp tiếp điểm; 18- Vít bắt dây; 19- Nút còi; 20- Điện trở phụ.
6.5.2 Nguyên lý làm việc
Khi ấn nút còi 19, có dòng điện: (+) ắc quy cọc đấu dây của còi18 cuộn
dây 9 15 KK 14 cọc đấu dây của còi 19 mát(-) ắc quy. Lúc này
khung thép 5 bị dòng điện qua cuộn dây 9 từ hoá, nên nó hút lõi thép 8 xuống và kéo
theo trụ điều khiển 13 đi xuống, làm cho màng 3 bị võng xuống. Trong khi đó lá thép
7 và 15 cùng bị uốn cong xuống, lá thép 15 ( cần tiếp điểm động ) bị ốc 11 làm cong
xuống, nên tiếp điểm KK mở ra.
Khi KK mở, dòng điện trong cuộn dây 9 mất, khung thép 5 không bị từ hoá
nữa, nên màng 3 lại bật về vị trí ban đầu do lực đàn hồi của màng và lò xo lá7. Trụ 13
hồi về vị trí ban đầu, tiếp điểm KK lại đóng. Quá trình cứ lặp đi, lặp lại nh thế làm tiếp
điểm cùng với lõi thép 8, trụ 13 và màng 3 rung động với tần số 200- 400 lần/ giây làm
cho cột không khí xung quanh màng và đĩa rung xáo động và phát ra âm thanh.
Để giảm tia lửa của KK , ngời ta mắc song song với KK một tụ điện có
C= 014- 0,17 hoặc 1 điện trở phụ.
Bằng cách chọn chiều dày, đờng kính màng thép, chiều dài loa còi, đờng kính và
hình dạng đĩa rung, có thể tạo nên những âm điệu tơng ứng và dễ chịu.
Khi điều chỉnh âm thanh của còi, ngời ta điều chỉnh ốc 11. Đôi khi phải điều
chỉnh cả sức căng của lò xo 7 và khe hở giữa lõi thép 8 với khung thép 5.

149


6.5.3 Rơ le còi điện
1. Công dụng
Trên các ô tô đời mới, thờng lắp nhiều còi song song, để tạo chùm âm thanh dễ
chịu. Dòng điện cấp cho các còi rất lớn (15- 20A), tạo tia lửa làm cháy nút còi nhanh
chóng. Rơ le còi dùng để giảm dòng điện qua nút còi trong trờng hợp lắp nhiều còi.
Khi đó dòng điện qua nút còi chỉ là dòng điện qua cuộn dây rơ le còi, có cờng độ
không quá 0,5 A.
2. Cấu tạo
Hình 6.9 giới thiệu sơ đồ mạch điện của rơ le còi điện. Đây là rơ le điện từ gồm:
khung từ; lõi thép, trên quấn cuộn dây từ hoá một đầu nối với khoá điện, một đầu nối
nút bấm còi; cặp tiếp điểm KK luôn mở; các cọc bắt dây: BAT, IGN, M, SW.
Hình 6.9 Sơ đồ mạch dây rơle còi
1- Hộp rơ le còi; 2- Tiếp điểm tĩnh;3- Tiếp điểm động; 4- Lõi thép; 5- cuộn dây;
6- Khung từ;7- Nút bấm còi; 8- Khoá điện; 9- ắc quy; 10- Còi điện.
3. Nguyên lý làm việc
Khi bấm nút còi ( ấn nút 7 xuống) mạch cuộn dây 5 đợc khép kín với ắc quy, do
đó trong cuộn dây của rơ le có dòng điện chạy qua: (+) ắc quy 9 8 cọc IGN
5 SW 7 M (-) ắc quy. Dòng điện trong cuộn dây 5 từ hoá lõi thép 4 và hút cần
tiếp điểm 3 xuống, làm cho tiếp điểm KK đóng lại, tức là đóng mạch chính của còi
10: (+) ắc quy 9 cọc BAT 6 2,3 10 M (-) ắc quy.

150