THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 1
CHNG 1: LCH S PHÁT TRIN ÈN CHIU SÁNG TRÊN
Ô TÔ
1.1 KHÁI QUÁT:
Theo các s liu thng kê ngày nay, mc dù công ngh chiu sáng trên xe hi ã
phát trin rt nhiu, và hu ht các tuyn ng u ã c trang bèn ng chiu
sáng, tng an toàn cho xe lu thông vào ban êm nhng t l s v tai nn xe vào
ban êm lên n 40 % trong khi mt xe lu thông vào ban êm ch bng 1/5 mt
xe lu thông vào ban ngày, chính vì nhng òi hi phi tng tính an toàn cho ngi
u khin xe vào ban êm mà công ngh chiu sáng trên xe ã rt c quan tâm và
chú trng nghiên cu, phát trin.
Ai cng thy c tm quan trng ca èn chiu sáng trên xe hi khi vn hành
trong bóng ti. Ra i ng thi vi xe hi, èn pha ã tri qua 120 nm lch s t
nhng chic khng l c l ti Bi-Xenon hay LED ngày nay.
t u t chic èn thu s khai có cu to khng ln nhng chic Bilux (hai
bóng) hình parabol ca thp niên 1950-1960, èn pha ã ci thin n 85% hiu qu
chiu sáng. Sau ó là s xut hin ca èn ct (low-beam) chiu sáng trong khong
100 m và èn Bi-Xenon vi khong cách quan sát an toàn 180 m hin nay. Lch sèn
pha bt u cùng thi vi xe hi khi Gottlieb Daimler và Karl Benz gii thiu chic xe
i u tiên nm 1886. Qua tng giai n, do yêu cu òi hi khác nhau ca thc t
khi lái xe vào ban êm, trong thi tit xu, các èn pha liên tc c ci tin và phát
trin vi nhiu loi khác nhau.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 2
1.2 ÈN XE TRC THI K S DNG ÈN N:
Chic xe hi u tiên c ra i vào nm 1886, cùng thi ó thì Thomas
Edinson cng ch mi phát minh ra bóng èn si t, tuy nhiên bóng èn si t lúc ó
không c s dng chiu sáng trên xe hi vì ngun n thp sáng bóng èn là
Accu thì li không áp ng c v dung lng trong khi máy phát n mt chiu còn
quá cng knh và cha c ng dng trên xe hi. Vì vy vào nhng nm cui th k
19 ngi ta mun lái xe ra ng vào ban êm thì phi mang theo nhng chic èn
ng, èn mng sông, … là nhng chic èn c s dng thp sáng trong nhà. Tuy
nhiên nhng chic èn này vi ánh sáng leo lét không tháp ng v chiu sáng cho
xe. Vì vy nhng nhà sn xut xe hi và nhng nhà khoa hc ã bt tay nghiên cu các
loi èn có kh nng chiu xa và vùng chiu rng lp t trên xe.
Ban u ngi ta ã ngh ra cách hng chùm ánh sáng v phía trc mt ng
ng cách s dng các gng cu mà ngày nay phát trin thành chóa èn, to ra nhng
chùm ánh sáng song song, vì vy ci thin áng k kh nng chiu xa.
Ngoài các loi èn nn thông thng, tài x còn s dng èn xng và acetylene
chiu sáng con ng phía trc c xa hn. èn pha s dng acetylene c bit
n nhiu hn so vi các các èn dùng khí carbua (t èn) bi chúng ít tn kém hn.
i èn s dng khí carbua, ngi ta phi t 35 lít gas thp sáng èn trong mt
gi. Các nhà sn xut thng lp mt bình cha khí gas bên ngoài xe mi ngi
không phi ngi mùi khó chu ca carbua.
Ngay t nhng nm u tiên ca lch sèn pha, mt vn luôn ám nh nhng
nhà ch to xe hi n tn ngày nay, ó là khi h c gng to loi èn pha có kh nng
chiu sáng càng xa càng tt thì nó có th gây lóa mt cho tài xi trên xe ngc chiu.
tránh hin tng này, nm 1908 các nhà thit kã a ra ý tng h thp ngn la
acetylene ra khi tiêu m ng kính mi khi gp xe ngc chiu bng cách s dng
i dây u khin. Mc dù cách làm này c ng dng nhanh chóng nhng tng lai
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 3
cho èn pha acetylene không còn. Xe hi ngày mt nhanh hn khin èn gas tr nên
i thi.
Hình 1.1: èn carbua gn trên xe p
1.3 ÈN SI T C S DNG VÀ PH BIN TRÊN XE HI: (thi k
1910 – 1960)
i s phát trin ca bóng èn si tóc và s ra i các loi máy phát n gn nh
có th np t trên xe hi thì vào nm 1910 các loi bóng èn si tóc u tiên c s
ng chiu sáng trên xe hi.
m 1913, công ty n Bosch, c, ã có cách tip cn hp lý i vi vn
này và a ra sn phm "Bosch Light". ây là h thng tích hp èn pha, máy phát
n mt chiu và bu chnh tránh gây phin phc cho khách hàng nu mua các
phn t ri rc. Tuy nhiên, vn xut hin nhng tranh cãi xung quanh èn pha s dng
n hin i và các èn pha th h c s dng gas. Mt gii pháp mi là kt hp èn
pha chy bng nhiên liu vi èn pha n. Các loi èn pha này cùng tn ti cho n
sau chin tranh th gii ln th nht. Nm 1920, n chim u th không ch trong èn
pha mà còn trong c công ngh ch to xe hi.
• èn ct (low - beam) ra i cng trong thi k này:
Lái xe trong êm vn bnh hng bi vn rt c là gây chói mt ca nhng
chic xe i ngc chiu. Các k sã c gng rt nhiu nhm gii quyt vn này
ng cách s dng thit b chng lóa mt và tìm ra phng pháp lp t èn pha. Hai
èn chiu riêng bit vi hai chùm ánh sáng mang li hiu qu cao hn (pha và ct).
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 4
• Bóng èn bilux - gii pháp tt c trong mt:
m 1924, chuyên gia vèn Osram a ra gii pháp k thut mi nhm gim
chói mt cho xe i ngc chiu là dùng bóng èn có hai si t, kt hp c chùm pha
và ct trên cùng mt gng phn x. Thay vì phi dùng 2 ngun sáng vi hai chóa èn
riêng bit cho 2 ch chiu xa và chiu gn.
• èn ct không i xng - sáng hn phía bên phi:
m 1957, èn ct không i xng xut hin. Loi èn này có cng sáng cao
n phía bên tay phi, ni hay có ngi i b và xe p mà lái xe thng rt khó phát
hin trong êm. Và c chính quyn c chính thc công nhn vic s dng èn ct
không i xng trên xe ôtô.
1.4 ÈN HALOGEN RA I VÀ C S DNG PH BIN TRÊN XE HI (thi
1960 – 1990):
Hình 1.2: èn Hallogen
Ch mt vài nm sau, ngành công nghip ôtô chng kin s xâm nhp và chim
u th ca èn s dng khí halogen (gm các khí Flo, Clo). Mt trong nhng u m
n nht ca công ngh này là hiu qu chiu sáng và tui th làm vic cao. Trong khi
ó, i vi các èn si t thông thng, kim loi bc hi t các si t tp trung trên
mt kính làm xám en. Khí Halogen có tác dng làm hn ch s bc hi ca kim
loi t si t làm cho bóng èn tr nên sáng. Ngoài ra nó cng giúp t nóng si t
t cách mnh m và cho ngun ánh sáng tt hn.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 5
• èn pha chiu ánh sáng t các thu kính:
Công ngh chiu sáng tip tc c phát trin xa hn bng gii pháp thay i
hình dng ca èn pha và gng phn x. u nhng nm 1960, các èn pha hình ch
nht bt u xut hin trên ng ph. Nm 1983, èn pha ánh du s phát trin
mang tính quyt nh nh cách thc chiu ánh sáng lên trên mt ng theo nguyên lý
a các èn slide. S khác nhau mang tính quyt nh nm gng phn x. Nó không
phi là mt gng parabol mà là gng ellipsoid vi ba trc chuyn ng nên to ra
nhiu ánh sáng hn.
èn pha chiu to ra mt chùm sáng dng nón vi mt m hi t xác nh rt
n vi b mt phn x. Các thu kính thông thng sc thay th bng các thu
kính hi t vi mt vùng ch vài cm
2
tp trung chùm sáng.
Các nhà thit k xe hi rt ngc nhiên vi công nghèn pha mi. Ngay lp tc
thit k các èn pha cc k gn nh và cc mng vi các kính hi tt nghiêng.
Các èn pha dùng phng pháp chiu này mang n nhiu u m nh s phân b
ánh sáng, gim mt cách áng k s lóa do sng mù, ma và tuyt.
1.5 ÈN XENON RA I VÀ C S DNG PH BIN TRÊN XE HI
(thi k 1990 – nay):
Hình 1.3: èn xenon và b tng áp
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 6
m 1991 èn pha Xenon ra i. Ngun sáng ca èn này gm khí Xenon và mt
ng nh mui kim loi. Bng cách s dng b tng áp (Ballast) to ra nhng xung
ngn vi n áp lên n 28.000 Volt, các qung plasma s xut hin gia các cc ca
èn. èn Xenon c s dng t nm 1995 và bt u thay th các bóng èn si t
thông thng. u n ln nht ca Xenon là chúng ch tiêu th 35 W nhng li có
ng ánh sáng gp 2 ln so vi nhng chic èn halogen công sut 55W.
• èn BI - Xenon ra i:
Hình 1.4: Công ngh chiu sáng Bi -Xenon
Khi èn Xenon ra i ngi ta li phi s dng bèn chiu có 2 choá, mt choá
cho èn pha và mt choá cho èn ct, vì Xenon ch có mt tim.
Vào nm 1998 bóng èn Xenon 2 ch Pha – ct xut hin, cng tng t nh
bóng èn 2 tim, èn Xenon 2 ch pha ct b trí 2 bóng èn Xenon sát nhau nhng 2
tim èn t c b trí lch nhau, nên ánh sáng phát ra t các tim èn này qua phn x
a gng cu cho nhng lung sáng có góc chiu khác nhau.
t kiu Xenon 2 ch Pha – Ct khác là s dng mt bóng èn Xenon, nhng
trí tim èn ca bóng èn Xenon có th thay i dch chuyn c, dch ra v trí
ngay tiêu c cho ch pha, và tht vào v trí sau tiêu c cho ch ct, vì vy nó
c gi thông dng là èn Xenon tht thò.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 7
i ây là hình minh ho ca mt loi xenon “tht thò” nh vy
Hình 1.5: V trí tim èn Xenon thay i các ch pha – ct khác nhau
ra i ca èn Xenon, Bi - Xenon ánh du mt bc ngot mi ca lch s
phát trin èn xe, gn vi s ra i ca èn Xenon, thi kì này các nhà sn xut a ra
nhiu phát minh tng tính tin ích, an toàn và hiu qu chiu sáng ca èn xe.
Hình 1.6: Bèn Bi – Xenon ca xe Audi Avant
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 8
• Công nghèn pha vi tiêu m bin i:
t trong nhng m mi trong công ngh xe hi xut hin nm 1995 vi cp
èn pha ôi. èn pha ôi c thit k riêng r hai chc nng pha và ct cho phép các
ng phn x có thnh dng mt cách ti u nht theo tng nhim v c th ca
chúng.
Máy tính giúp các gng có thnh dng vi trng chiu sáng ln nht và s
phân b ánh sáng ti u. Máy tính chia b mt ca gng phn x thành hàng nghìn
phn t gng nh xíu, gng s chuyn ng xung quanh và nh hình li cho n khi
nào có c mt v trí ti u nht. u này to ra ngun sáng tt hn và chiu sáng xa
n.
1.6 ÈN PHA CÔNG NGHI-T PHÁT QUANG LED
Trong nhng nm gn ây công nghèn pha ôtô ra i loi èn pha s dng
công nghi-t phát quang LED.
Hình 1.7: èn pha s dng LED
Tui th lên ti 100 nghìn gi, có th s dng vi ngun n công sut nh, hot
ng tt trong mi u kin thi tit, tit kim n nng là nhng u m ca èn
LED.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 9
èn LED an toàn hn khi s dng do có n th thp (èn LED ch 3 volt), hiu
qu tit kim nng lng cao hn theo tính toán cùng mt thi gian s dng mc tiêu
thn ít hn gn 10 ln so vi èn thng, thân thin hn i vi môi trng trong
quá trình phát sáng lng nhit ta ra rt thp.
èn LED (Light emitting diodes - èn i-t phát quang) ang tr nên ph bin
i vai trò èn pha hoc èn hu.
Hình 1.8:èn pha (trái) và èn hu (phi) dng mành ca Hella ti Frankfurt
u m ca nó là khi lng nh, tui th cao, cng sáng ln và rt thi
trang. Ánh sáng ca LED khá lnh (mang ít nhit) nên nhng chic xe thit k da vào
LED thng mang dáng v tru tng, vin tng và huyn bí.
èn pha thông minh s dng công ngh công nghi-t phát quang
thng chiu sáng chng AFS (Adaptive Front Lighting System), có kh
ng u khin chùm sáng èn pha theo góc lái, ã c bit ti vi công nghèn
thông minh chiu sáng chng trên èn pha Bi - Xenon xoay. Tuy nhiên, hu ht
các h thng AFS hin thi s dng mt ngun sáng nên khi vào cua, phn ngc vi
ng r không c chiu sáng và ó là mt trong nhng nhc m quan trng
nht.
thng AFS mi vi công nghèn Led nh s nh gn ca nhng bóng èn
Led d dàng b trí ã tích hp hai ngun sáng c lp: Mt bóng èn halogen công
sut cao có chc nng sinh chùm sáng chính ging nh trên các dòng xe thông dng và
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 10
èn này không thay i theo góc cua. Ngun sáng th hai là hàng èn i-t phát quang
LED, chu trách nhim chiu sáng tc thi, ngha là ch bt khi xe chun b vào cua.
Dàn èn LED hot ng theo nguyên lý ca công ngh AFS và hng các chùm sáng
u nhau ti b mt ng.
Hình 1.9: Công nghèn LED thông minh trên chic Volkswagen Golf V
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 11
CHNG 2: TNG QUAN V H THNG CHIU SÁNG –
TÍN HIU TRÊN XE
2.1 KHÁI QUÁT V H THNG ÈN CHIU SÁNG VÀ H THNG ÈN
TÍN HIU TRÊN XE
Phân loi các loi èn s dng trên xe gm có các loi èn chiu sáng và èn tín
hiu, thông báo.
a. thng èn chiu sáng tín hiu bao gm các èn xi nhan s dng khi báo r
hoc báo nguy, èn kích thc báo kích thc xe, èn phanh báo khi p phanh, …
b. thng èn chiu sáng: Bao gm các èn u gm èn chiu gn và èn chiu
xa c s dng chiu sáng vào ban êm áp ng c kh nng quan sát cho
ngi lái xe. Các yêu cu v chiu sáng ca èn u nh: Cng chiu sáng, vùng
chiu sáng, góc chiu sáng, gii hn chiu sáng sc nói rõ phn sau. Ngoài ra
ch flash ca èn u c dùng nhèn báo tín hiu cho ngi lái xe ngc chiu.
Bên cnh ó còn có èn sng mù chiu sáng khi thi tit có nhiu sng mù, …
thng chiu sáng và tín hiu có các b phn sau ây:
1. èn u, èn sng mù phía trc
2. m èn phía sau, èn sng mù phía sau
3. Công tc u khin èn và sáng: Công tc èn xi nhan, công tc èn sng
mù phía trc và phía sau
4. èn xi nhan và èn báo nguy
5. Công tc èn báo nguy him
6. nhp nháy èn xi nhan
7. m bin báo h hng èn
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 12
8. Relay t hp
9. m bin u khin èn tng
10.Công tc u khin góc chiu sáng èn u
11. chp hành u khin góc chiu sáng èn u
12.èn trong xe
13.Công tc ca
14.èn chiu sáng khoá n.
Hình 2.1: V trí ca các b phn trong h thng chiu sáng và tín hiu
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 13
2.2 NG QUAN H THNG CHIU SÁNG
2.2.1 thng èn u:
thng èn u là h thng èn chiu sáng c bn, là h thng quan trng nht
trong các h thng èn trên xe, vi các nhim vm bo u kin lái xe cho ngi
u khin vào ban êm, m bo an toàn giao thông. H thng èn u phi có nhng
thông s k thut theo nhng tiêu chun nht nh, m bo cng sáng ln nhng
không làm chóa mt ngi i ngc chiu, công sut chiu sáng khi chiu gn là 35 –
40W, chiu xa là t 45 – 70W, ch chiu gn vùng chiu sáng là t 50 – 75m,
chiu xa t 180 – 250m.
2.2.1.1 Tng quan các loi bóng èn u:
a. Bóng èn dây tóc:
Hình 2.2: Bóng èn loi dây tóc
u to bóng èn dây tóc gm v bóng èn làm bng thy tinh, bên trong có cha
dây n tr volfram. Dây volfram khi c t vào mt mc n áp nht nh và
c nung nóng lên n nhit 2300
0
C s sinh ra lung ánh sáng trng. nhit
thp hn ánh sáng sinh ra s yu hn, và ngc li nhng nu cung cp n áp t vào
hai u dây volfram ln quá n áp nh mc, nhit n tr volfram quá ln làm
cho dây volfram bc hi nhanh gây hin tng en bóng èn và t cháy dây tóc, dây
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 14
tóc bt. Trong bóng èn ngi ta hút ht không khí ra to môi trng chân không
n ch hin tng oxy hóa dây n tr volfram làm dây volfram d bt cháy.
dây tóc bóng èn u có th phát sáng nhit cao hn, có tht vào bóng
èn mt n áp cao hn, ngi ta bm vào bóng èn khí tr Argon vi áp sut thp.
i cách này cng chiu sáng ca bóng èn u s tng thêm c khong 40%.
b. Bóng èn halogen:
Hình 2.3: Bóng èn halogen
i bóng èn dây tóc trong quá trình hot ng sinh ra ánh sáng thì dây n
tr volfram phi c nung nóng lên n 2300
0
C u này làm dây tóc bay hi và b
t cháy. S bay hi ca dây tóc làm v thy tinh ben làm gim cng chiu
sáng. Dây n tr bt cháy làm gim tui th ca bóng èn.
i s ra i ca bóng èn halogen s khc phc c hin tng bay hi ca
dây volfram làm en bóng thy tinh và nâng cao tui th nh dây Volfram không b
bay hi. èn halogen cha khí halogen nh iode hoc brôm, các cht khí này là cht
xúc tác cho quá trình thng hoa dây volfram; khí halogen kt vi volfram bay hi
ng khí thành iodur volfram, hn hp khí này không bám vào thy tinh nhèn dây
tóc bình thng khi b nung nóng n nhit bay hi mà s thng hoa s mang hn
p iodur volfram tr v vùng khí nhit cao xung quanh tim èn ( nhit cao trên
1450
0
C) lúc ó nó s tách li thành 2 cht: Volfram bám tr li tim èn và các phn t
Dây tóc tim c t
Thch anh
Dây tóc tim pha
Phn che
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 15
khí halogen c gii phóng tr v dng khí, tip tc khi nhit dây volfram li c
nung nóng n nhit bay hi nó s tip tc kt hp vi halogen thng hoa và sau ó
volfram li tr li tim èn, quá trình này lp li liên tc. u này không ch ngn chn
i màu bóng èn mà còn gi cho tim èn luôn hot ng u kin tt trong mt
thi gian dài.
bóng èn halogen c làm t thch anh nh vy nó có th chu c nhit
cao và áp sut rt cao t 5 – 7 bar, nhit v bóng èn halogen phi hot ng c
nhit cao hn 250
0
C. nhit này khí halogen mi bc hi. S dng èn halogen
có cng sáng, tui th cao hn bóng èn dây tóc thng và dây tóc bóng èn
halogen có thc ch to có ng kính nh hn so vi các bóng èn dây tóc vì vy
có thu chnh tiêu c bóng èn d dàng chính xác hn.
c. èn Xenon:
Hình 2.4: Bóng èn Xenon
• Nguyên lý hot ng:
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 16
Nguyên lý hot ng ca èn Xenon ging nh hin tng sét phóng n xy ra
trong t nhiên khi tri ma. Nhng tia sét phóng n gia nhng ám mây tích n
và b mt trái t sinh ra nhng lung ánh sáng cng cao trong không trung, ây là
ý tng manh nha cho nhng nhà ch to ny ra ý tng sn xut ra èn Xenon có th
sinh ra ánh sáng cng cao thay th cho nhng th hèn dây tóc và halogen ngày
càng tr nên già ci.
m 1992, nhà sn xut bóng èn xe hi hàng u th gii Hella gii thiu bóng
èn Xenon u tiên, sn xut theo công ngh phóng n cng cao - High
Intensity Discharge (HID). èn xenon lúc này ch yu ch dùng cho chèn ct, vì
bóng èn Xenon ch có mt ch không ging nhèn si tóc có th có hai tim, chóa
èn dùng cho èn xenon phi có chóa èn pha và chóa èn ct riêng bit.
m 1999, èn Bi – Xenon ra i khc phc c khuyt m này ca èn
Xenon, nó có th to ra ánh sáng pha và ct t mt lung ánh sáng, phát ra ánh sáng
ging nhau cho pha và ct. Tit kim nng lng hn.
• cu to:
- èn Xenon theo nguyên lý phóng n cng cao gia hai bn cc sinh
ra lung sáng vì vy không có dây n tr volfram nhèn si t và èn halogen,
thay vào ó là hai bn n cc t trong ng hunh quang, ng hunh quang này bên
trong có cha khí Xenon hoàn toàn tinh khit, thy ngân và các mui kim loi halogen.
Khi óng ngun n t vào hai u ca hai n cc này mt n áp ln hn n áp
ánh thng (ln hn 25000 V) xut hin s xy ra hin tng phóng n gia các bn
c do các ht electron phóng ra va p vi các nguyên t kim loi ca bn i din
gii phóng nng lng to ra ánh sáng. S phóng n cng kích thích các phân t khí
tr Xenon lên mc nng lng cao, sau khi b kích thích các phân t khí Xenon s gii
phóng nng lng tr v trng thái bình thng, bc x ra ánh sáng theo nh lut
c xn t. Màu ca ánh sáng phát ra (hay bc sóng ca bc x) ph thuc vào
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 17
c chênh lch nng lng ca electron và vào tính cht hóa hc ca mui kim loi
c dùng trong bu khí Xenon. Vèn Xenon c làm t thy tinh thch anh có th
chu c nhit và áp sut rt cao.
- Do s phóng n sinh ra lung sáng ch xy ra gia các bn cc èn Xenon
khi t vào nó mt n áo cao trên 25000 V nên có th to ra c n th cao nh
y, h thng cn có mt b khi ng (ignitor). Ngoài ra, duy trì tia h quang, mt
chn lu (ballast) s cung cp n áp khong 85 V trong sut quá trình èn hot ng,
ây va là b x lý ca èn Xenon va làm nhim v tng áp cho bóng èn.
Hình 2.5: S cu to ca èn Xenon
• Ánh sáng ca èn Xenon phát ra:
Tùy thuc vào tính cht hóa hc ca loi mui kim loi cha bên trong mà ánh
sáng ca èn Xenon phát ra cng khác nhau. Kelvin và Lumens là 2 i lng c
trng cho màu sc ( trng) và sáng ca èn s phát ra.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 18
Hình 2.6: Dãy màu mà èn Xenon phát ra
- 4300 K èn to ra khong 3100 Lm, nó to ra lng ánh sáng nhiu hn gp
3 ln ca loi èn Halogen và to ra nhit màu sáng nht, ánh sáng có màu trng
hoàn toàn và s chuyn sang hi vàng nht khi phn xng nht trên ng. Loi èn
này c dùng trên các loi xe s dng nhiu vêm và i ng i núi nhm ti
u tm nhìn.
- 6000 K èn to ra khong 2900 Lm, nó to ra lng ánh sáng nhiu hn gp
3 ln ca loi èn Halogen và mng hn so vi 4300 K. Mc dù phát ra ánh sáng ít
n, nhng phát ra ánh sáng trng hn vi màu xanh nht.
- 8000 K èn to ra khong 2500 Lm, nó to ra lng ánh sáng nhiu hn gp
3 ln ca loi èn Halogen và mng hn và phát ra ánh sáng ít hn ng thi xanh hn
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 19
so vi 6000 K. ây là mt trong nhng màu c la chn s dng trên xe.
- 10000 K èn to ra khong 2300 Lm, nó to ra lng ánh sáng nhiu hn
p 2 ln ca loi èn Halogen. 10000 K phát ra dãy ánh sáng xanh thm n tím
sau ó chuyn sang xanh m hn so vi 8000 K.
- 12000 K èn to ra khong 2000 Lm, nó to ra lng ánh sáng nhiu hn
p 2 ln ca loi èn Halogen. ây là nhit màu có màu xanh thm tím và màu
m hn so vi 10000 K. Sn phm này c c khách hàng s dng vì phát ra ánh
sáng ti u và l mt nht.
• Các loi chân bóng èn Xenon:
Chân tiêu chun ca loi èn này có dng tròn là D2S, D2R hoc dng chân
vuông là D1S, D1R. Trong ó:
- D2S: Là loi bóng dùng cho các chóa èn có màng chn lóa (ký t S ly t ch
shield - tm chn) và có thu kính giúp gom ánh sáng không làm chói xe lu thông
ngc chiu.
Hình 2.7: u to chóa và bóng èn D2S
- D2R: Là loi bóng có sn màng chn dùng cho các chóa èn ch có mt phn
(ký t R ly t ch reflector - vt phn x). Có 1 lp màu en, ngn ánh sáng
trc tip làm chói mt xe ngc chiu.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 20
Hình 2.8: u to chóa và bóng èn D2R
- D1S: Là loi bóng dùng cho các chóa èn có màng chn lóa và có thu kính
giúp gom c nhiu ánh sáng hn (c tích hp b khi ng).
Hình 2.9: Cu to bóng èn D1S
- D1R: Là loi bóng có sn màng chn dùng cho các chóa èn ch có mt phn
. Có 1 lp màu en, ngn ánh sáng trc tip làm chói mt xe ngc chiu (c
tích hp b khi ng).
Hình 2.10: Cu to bóng èn D1R
i vi tng loi bóng èn thì b ballast sc thit k riêng phù hp phù
p vi tng loi chân .
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 21
Hình 2.11: Ballast èn D1 Hình 2.12: Ballast èn D2
• Phng pháp lp ráp i vi tng loi bóng èn:
- i vi bóng D2:
- i vi bóng D1:
Hình 2.13: kt ni 2 loi èn D2 và D1vi Ballast
• i ích ca èn Xenon:
- u tiên, tui th ca èn Xenon cao gp 10 ln èn halogen và èn si t, do
dây n tr volfram ca èn halogen và si t rt dt do b va p hoc hao mòn
trong quá trình s dng, còn èn Xenon chn gin gm hai bn cc phóng n,
c cnh bi lp v thch anh, ch có th h nu bóng èn b v. Trung bình èn
halogen ch có thi gian s dng t 300 – 1000 gi, còn èn Xenon là 3000 gi.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 22
- Th hai là ánh sáng do èn Xenon sinh ra là loi ánh sáng trng xanh rt ging
ánh sáng ban ngày trong khi èn halogen ch sinh ra ánh sáng màu vàng, u này có ý
ngha giúp ngi u khin xe d dàng quan sát khi lái xe vi hình nh tht hn, rõ nét
n. Vì vy vi công ngh sinh ra lung sáng cng cao (HID) c bit có ý ngha
ng tính an toàn khi lái xe ban êm.
- Theo các nghiên cu có th phn ng và x lý các chng ngi vt khi ang
lái xe vi tc 100km/h ngi lái xe phi quan sát c các tín hiu giao thông trc
ó 70 m, vì vy m bo an toàn chúng ta cn ít nht 2,5 giây phn x trc các
bin c xy ra trên ng. èn Xenon vi chùm ánh sáng dài, tm quan sát rng có th
áp ng c nhng yêu cu này.
- t u m na ca èn Xenon là tit kim nng lng hn so vi èn si
t do không phi tn nng lng t nóng dây tóc nên tiêu th ch bng 1/3 so vi
èn si t, èn halogen. Mà cng sáng li cao hn gp 2 - 3 ln, mt bóng Xenon
35 W cho sáng tng ng bóng halogen 100 W.
Hình 2.14: Hiu qu ca hai loi èn trên ng
Hãng Hella ã có mt bc phát trin xa hn. T nm 1999, h thng èn Bi-
Xenon c s dng, nó có th sinh ra tia sáng ct và pha t cùng mt ngun sáng.
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 23
Thun li là tiêu th nng lng gim hn na m ra nhng kh nng mi cho các nhà
thit k, phát ra ánh sáng ging nhau cho pha và ct.
• ch nguyên lý hot ng èn Xenon:
Hình 2.15: S khi h thng èn Xenon
Hình 2.16: Mch n u khin èn u Xenon
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 24
- Hot ng ca b ECU u khin èn:
ECU u khin èn (b Ballast) là bu khin n t trung tâm ca các bóng
èn phóng n cao áp, b Ballast thc hin vic u khin ti u dòng n cung cp
cho các bóng èn m bo cng èn phát sáng liên tc, n nh. Cung cp dòng
khi ng vi cng và n áp cao, m bo èn khi ng nhanh. B Ballast còn
c trang b chc nng an toàn ngn chn nh hng ca n áp cao.
- Hot ng ca chc nng an toàn b ECU u khin èn:
ECU u khin èn xác nh c các sai hng xy ra và kích hot chc nng an
toàn theo các u kin sau ây.
+ ngt nu n áp t vào b ballast không nm trong khong n áp hot
ng (9 - 16V), và tóng tr li nu n áp hot ng c u chnh li nm trong
vùng n áp hot ng.
+ ng ngt n nu n áp ra sai hoc èn cao áp nhp nháy.Nu xy ra
hin tng này trc tiên phi kim tra nhng h hng trong ng dây và cu chì sau
ó thay èn cao áp nu vn không sáng thì phi thay b Ballast.
+ Ngt n nu không có bóng èn hay bóng èn cao áp cháy: Nu không có
bóng èn hay èn cao áp cháy thì mch n không c khép kín, b Ballast s nhn
bit c và tng ngt n.
2.2.1.2. Cu to chóa èn:
Chc nng ca gng phn chiu là nh hng li các tia sáng, tia sáng phát ra
bóng èn sau khi phn x qua chóa èn s to ra chùm tia sáng song song a tia
sáng i rt xa tu xe, nh vy mà èn chiu sáng c khong cách lên n 300m.
ng phn chiu thng có hình dng parabol, b mt c ánh bóng và tráng
ng (sn lên mt lp vt liu phn x nh bc hay nhôm). chùm tia phn x sau
khi qua chóa èn là chùm tia song song thì dây tóc èn phi c t v trí chính xác
THIT K, CH TO H THNG ÈN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Trang 25
ngay tiêu m ca chóa èn. Nu tim èn t các v trí ngoài tiêu m s làm tia
sáng i lch hng, có th làm lóa mt ngi u khin xe ngc chiu.
Trên các loi xe i mi ngày nay thng s dng loi chóa èn có hình ch nht,
loi chóa èn này b trí gng phn chiu theo phng ngang, nó có tác dng tng
vùng sáng theo chiu rng và gim vùng sáng phía trên gây lóa mt ngi i xe ngc
chiu.
Hình 2.17: Chóa èn hình ch nht
Cách b trí tim èn c chia làm 3 loi: loi tim èn t trc tiêu c, loi tim
èn t ngay tiêu c và tim èn t sau tiêu c.
Hình 2.18: Cách b trí tim èn
Khác vi cách b trí dây tóc èn pha, dây tóc èn ct gm có dng thng c
trí phía trc tiêu c ca chóa èn, hi cao hn trc quang hc và song song vi
trc quang hc, bên di có ming phn chiu nh ngn không cho các chùm ánh sáng
phn chiu làm loá mt ngi i xe ngc chiu. Dây tóc ánh sáng ct có công sut
nh hn dây tóc ánh sáng pha khong 30-40%. Hin nay ming phn chiu nh b ct