Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ô tô chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung và
giao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển
của nền kinh tế của một quốc gia. Ngày nay các phương tiện vận tải ngày càng phát
triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là ngành ôtô đã có những vượt bậc đáng kể.
Các thành tựu kỹ thuật mới như điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán
dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong ngành
ôtô.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên hệ thống điện trên ô tô cũng phát
triển nhanh chóng nhằm đáp ứng các yêu cầu: Tăng công suất động cơ, tiết kiệm
nhiên liệu, cải thiện khí thải giảm ô nhiễm môi trường, tăng tính an toàn và tiện
nghi trên ô tô.
Với mục đích củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làm quen
với công tác nghiên cứu khoa học. Chúng em đã được giao thực hiện luận văn tốt
nghiệp với đề tài:
“Khai thác hệ thống điện thân xe Toyota Vios 2006 – Lắp đặt mô hình hệ
thống nâng hạ kính, lock cửa từ xa, báo động chống trộm”.
Sau một thời gian thực hiện, với sự cố gắng của nhóm cùng với sự giúp đỡ của
thầy thầy Trương Hùng, đến nay đề tài của chúng em đã được hoàn thành. Do nội
dung đề tài còn mới, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh
khỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em rất mong được sự giúp đỡ
của các thầy cô và bạn bè để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn!

Khoa Cơ Khí – Tự Động

1


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

PHẦN 1: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
TOYOTA VIOS 2006
Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
1.1. Vai trò của hệ thống điện thân xe trên ô tô du lịch
Ngày nay, ôtô không chỉ đáp ứng nhu cầu di chuyển mà còn có những tính
năng quan trọng khác. Do đó, hệ thống điện thân xe tuy không quan trọng bằng
động cơ nhưng rất cần thiết đối với ôtô.
Điện thân xe giúp ôtô có thể hoạt động trong những môi trường khác nhau.
Ví dụ như hệ thống chiếu sáng giúp xe hoạt động được vào ban đêm. Hệ thống gạt
mưa giúp xe có thể làm việc khi trời mưa, hệ thống xông kính giúp làm tan băng
tuyết khi xe chạy mùa đông.
Điện thân xe góp phần hỗ trợ và tạo sự thuận tiện cho người lái khi sử dụng ô
tô. Chẳng hạn như hệ thống tín hiệu giúp người lái có thể báo cho người đi xung
quanh biết mình muốn chuyển hướng đi một cách đơn giản là bật đèn báo rẽ.
Bên cạnh đó, điện thân xe còn làm tăng tính năng an toàn của ôtô. Như hệ
thống túi khí đều được trang bị trên các xe hiện đại ngày nay.
Tuy không liên quan đến động cơ nhưng qua hệ thống điện thân xe, người lái
có thể theo dõi được tình trạng hoạt động của động cơ bằng cách quan sát trên bảng
tableau.
Ngoài ra, điện thân xe còn làm ôtô mang tính tiện nghi hơn. Như hệ thống âm
thanh giúp người lái đỡ căng thẳng khi lái xe đường dài.
1.2. Giới thiệu chung về xe Toyota Vios
Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng
Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu tiên là một phần
trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật của Toyota
được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan. Với sự ra
đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang
các thị trường khác ngoài châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu


Khoa Cơ Khí – Tự Động

2


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông
Nam Á.

Hình 1.1. Hình dáng ngoài xe Toyota Vios.
1.3. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios
Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios
STT

TÊN THÔNG SỐ

ĐƠN VỊ

GIÁ TRỊ

GHI
CHÚ

TOYOTA

TOYOTA

VIOS 1.5G


VIOS 1.5E

1
2
3

Động cơ
Hộp số
Kích thước tổng thể (dài

mm

4

x rộng x cao)
Kích thước nội thất (dài

mm

1965x1390x1200

5
6

x rộng x cao)
Chiều dài cơ sở
Chiều rộng cơ sở

mm
mm


2550
1470/1460

(trước/sau)
7 Khoảng sáng gầm xe
8 Trọng lượng không tải
9 Trọng lượng toàn tải
10 Hệ thống phanh

mm
kg
kg
Trước

150

Sau
11

Vỏ và mâm xe

Khoa Cơ Khí – Tự Động

1.5 lít (1NZ-FE)
số tự động
số tay
4300 x 1700 x 1460

1055-1110

1030 -1085
1520
1495
Đĩa thông gió
Đĩa
185/60R15 Mâm đúc

3


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

12 Bán kính quay vòng tối

m

4,9

thiểu
13 Dung tích bình nhiên

Lít

42

liệu
14 Dung tích khoang chứa

Lít


hành lý
15 Kiểu động cơ

475

448

4 xy lanh, thẳng hàng, 16 xu páp,
DOHC-VVT-i

16 Dung tích công tác

cc

1497

17 Công suất tối đa

HP/rpm

107/6000

18 Mô men xoắn tối đa

Nm/rpm

144/4200

1.4.Khái quát chung về hệ thống cung cấp điện
1.4.1. Nhiệm vụ:

Ô tô được trang bị một số hệ thống và thiết bị điện để đảm bảo an toàn và
tiện nghi khi sử dụng. Chúng cần điện năng trông suốt quá trình hoạt động và cả khi
động cơ đã dừng. Vì thế, chúng cần acquy và nguồn điện môt chiều như nguồn năng
lượng. Một hệ thống cung cấp diện trang bị trên xe cung cấp nguồn một chiều cho
những hệ thống và thiết bị vừa nêu. Nó không những cung cấp điện năng cho những
hệ thống và thiết bị điện khác mà còn nạp điện cho acquy trong lúc động cơ hoạt
động.
1.4.2. Yêu cầu:
Hệ thống phải tạo ra điện áp ổn định trong mọi chế độ làm việc của phụ tải.
Đồng thời phải có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm
việc ở những vùng có nhiều bụi bân, dầu nhước và độ rung động lớn. Việc duy tu
và bảo dưỡng càng ít càng tốt.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

4


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

1.4.3. Các bộ phận chính và sơ dồ khái quát:
Hình 1.2 sơ đồ cung cấp điện
1.5. Chức năng các bộ phận trong sơ đồ mạch điện thân xe
1.5.1. Accu khởi động
Acquy trong ô tô thường được gọi là acquy khởi động để phân biệt với loại
acquy sử dụng ở các lĩnh vực khác. Acquy khởi động trong hệ thống điện thực hiện
chức năng của một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại. Đa
số acquy khởi động là loại acquy chì – axit. Đặc điểm của loại acquy nêu trên là có
thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (5÷ 10s), có khả
năng cung cấp dòng điện lớn (200÷ 800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp

để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ.
Acquy khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong
hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm
việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm
việc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio
cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Acquy khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong
hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm
việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm
việc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio
cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Điện áp cung cấp của acquy là 6V, 12V hoặc 24V. Điện áp acquy thường là
12V đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải. Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp
các acquy 12V lại với nhau.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

5


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.3 - Cấu tạo accu
+ Accu cung cấp điện khi:
- Động cơ ngừng hoạt động : Điện từ bình accu được sử dụng để chiếu
sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ
không họat động.
- Động cơ khởi động: Điện từ bình accu được dùng cho máy khởi
động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ
đang khởi động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu.

- Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợ
cho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống
nạp. Cả accu và máy phát đều cung cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.
1.5.2. Rơle

Hình 1.4 - Cấu tạo rơle.
Rơle là loại linh kiện đóng ngắt điện cơ đơn giản. Nó gồm 2 phần chính là
nam châm điện và các tiếp điểm. Nó là linh kiện dùng trong điều khiển, nó sẽ tác
động ( đóng công tắc) ngõ ra khi tín hiệu điều khiển ngõ vào ( tín hiệu có thể ở dạng

Khoa Cơ Khí – Tự Động

6


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

điện, từ, ánh sáng..) đạt đến ngưỡng nào đó. Nói tóm lại rơle là công tắc điều khiển
gián tiếp. Rơle có tác dụng là dùng một dòng điện nhỏ để điều khiển một dòng lớn.
Khi rơle được sử dụng, mạch điện cần những dòng lớn có thể được đơn giản hơn.

Hình1.5 – Cấu tạo Rơle điện từ.

Hình 1.6 - Cấu tạo rơle bật tắt loại bản lề.
1.5.3. Diode
Gồm nhiều loại như : Diode bán dẫn, diode zener, diode thu quang ( photo
diode), diode phát quang (LED).
Kí hiệu:
Diode bán dẫn


Photo diode

Khoa Cơ Khí – Tự Động

Diode zener

Diode phát quang

7


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.7 - Các loại diode.
+ Công dụng :
- Diode bán dẫn chỉ cho dòng điện đi theo chiều thuận (từ anốt sang
katốt), chiều ngược lại không cho dòng điện đi qua.

Hình 1.8 - Dòng điện qua diode bán dẫn.
- Diode zener cho dòng điện đi theo chiều ngược lại.
- Diode phát quang thường sử dụng trong cảm biến đo gió Karman,
cảm biến đánh lửa quang…
1.5.4. Các chi tiết nối
Để hỗ trợ việc nối các chi tiết, dây điện được tập trung tại một số phần trên
ôtô.
+ Hộp nối (J/B)
- Hộp nối là một chi tiết mà ở đó các giắc nối của mạch điện được
nhóm lại với nhau. Thông thường nó bao gồm các chi tiết sau: Bảng mạch in, cầu
chì, rơle, ngắt mạch và các thiết bị khác.
+ Hộp rơle (R/B)

- Mặc dù rất giống hộp nối, hộp rơle không có các bản mạch in cũng
như không có các chức năng trung tâm kết nối. Hộp rơle dùng để chứa các rơle và
các cầu chì, dùng để điều khiển và bảo vệ các thiết bị trong sơ đồ mạch điện. Hộp
rơle thường gắn ở bên trái hay bên phải nắp cabin nhằm mục đích tạo thuận lợi cho
việc kiểm tra, sửa chữa hệ thống điện.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

8


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.9 - Vị trí hộp rơle trên xe.
1.Hộp rơle

2.Rơle.

3.Cầu chì và thanh cầu.

+ Giắc nối:
- Giắc nối dùng để liên kết các dây điện lại với nhau, nhằm thuận lợi
cho việc đấu dây cũng như thuận tiện kiểm tra theo dõi.

Hình 1.10 - Các loại giắc nối.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

9



Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

1.5.5. Các chi tiết bảo vệ mạch điện
Các chi tiết bảo vệ mạch điện bảo vệ mạch khỏi dòng điện lớn chạy trong
dây dẫn hay các bộ phận điện/điện tử bị ngắn mạch.
+ Cầu chì.
- Cầu chì loại dẹt.

Hình 1.11 - Cầu chì loại dẹt.
Các loại cầu chì loại dẹt thường dùng trong sơ đồ mạch điện trên xe, dùng để
bảo vệ các thiết bị: Bóng đèn, kèn…

- Cầu chì loại hộp.

Hình 1.12 - Cầu chì loại hộp.
- Cầu chì loại thanh nối.

Hình 1.13 - Cầu chì loại thanh nối.
- Cầu chì loại dẹt.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

10


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.14 - Cấu tạo cầu chì loại dẹt.
Nhận biết cầu chì loại dẹt.

Bảng 1.2 - Khả năng chịu tải cầu chì loại dẹt
Khả năng chịu tải (A)
5
7.5
10
15
20
30
- Cầu chì loại hộp

Màu
Màu vàng nâu
Màu nâu
Màu đỏ
Màu xanh da trời
Màu vàng
Màu xanh lá

Hình 1.15 - Cấu tạo cầu chì loại hộp.
Nhận biết cầu chì loại hộp.
Bảng 1.3 - Khả năng chịu tải cầu chì loại hộp.
Khả năng chịu tải (A)

Màu

30

Màu hồng

40


Màu xanh lá

50

Màu đỏ

60

Màu vàng

80

Màu đen

100

Màu xanh da trời

+ Bộ ngắt mạch :

Khoa Cơ Khí – Tự Động

11


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.16 - Cấu tạo bộ ngắt mạch.
Bộ ngắt mạch được sử dụng để bảo vệ mạch điện với tải có cường độ dòng

lớn mà không thể bảo vệ bằng cầu chì như mạch cửa sổ điện, mạch sấy kính, motor
quạt gió… Khi dòng điện chạy qua vượt quá cường độ họat động, một thanh lưỡng
kim trong bộ ngắt mạch sẽ tạo ra nhiệt và giãn nở để ngắt mạch điện. Thậm chí nếu
dòng điện thấp hơn cường độ hoạt động, nếu dòng điện lặp lại trong một khoảng
thời gian ngắn hay dài, nhiệt độ thanh lưỡng kim tăng lên để ngắt mạch. Không
giống như cầu chì, bộ ngắt mạch điện có thể sử dụng lại khi thanh lưỡng kim được
khôi phục. Bộ ngắt mạch điện có 2 loại như hình vẽ trên: Loại phục hồi tự động, nó
tự động phục hồi và loại phục hồi không tự động, nó phải được phục hồi lại bằng
tay.
1.5.6. Công tắc
Công tắc dùng để đóng và mở mạch điện nhằm bật và tắt đèn, cũng như để
vận hành hệ thống điều khiển. Một số công tắc hoạt động bằng tay, trong khi một số
khác hoạt động tự động qua việc cảm nhận áp suất, áp suất dầu hay áp suất nhiệt độ.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

12


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 1.17 - Công tắc điều khiển đèn.

Chương 2 : KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN TRÊN XE
TOYOTA VIOS 2006
2.1. Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu trên ôtô là một phương tiện cần thiết giúp tài
xế có thể nhìn thấy trong điều kiện tầm nhìn hạn chế, dùng để báo các tình huống
dịch chuyển để mọi người xung quanh nhận biết. Ngoài chức năng trên, hệ thống
chiếu sáng còn hiển thị các thông số hoạt động của các hệ thống trên ôtô đến tài xế

thông qua bảng tableau và soi sáng không gian trong xe.
Đèn sử dụng trên xe được phân loại theo các mục đích: chiếu sáng, tín hiệu
và thông báo. Ví dụ các đèn đầu được dùng để chiếu sáng khi đi vào ban đêm, các
đèn xi nhan để báo cho các xe khác cũng như người đi bộ và các đèn hậu ở đuôi xe
để thông báo vị trí của xe. Ngoài hệ thống chiếu sáng nói chung, xe còn được trang
bị các hệ thống có các chức năng khác nhau tuỳ theo từng thị trường và loại xe.
2.1.1 Công dụng, phân loại

Khoa Cơ Khí – Tự Động

13


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

2.1.1.1. Công dụng
a) Đèn pha

Hình 2.1. Đèn pha
- Dùng để soi sáng phần đường phía trước nhằm đảm bảo tầm nhìn phía
trước cho người lái khi điều khiển xe vào ban đêm. Chúng ta có thể chuyển sang chế
độ chiếu xa (chế độ pha) và chiếu gần (chế độ cốt). Đèn cũng được dùng để xin
dường ở chế độ flash (nhá đèn). Ngoài ra, một số xe còn trang bị thêm hệ thống
chiếu sáng ban ngày. Đèn này luôn bật để thông báo cho các lái xe khác về sự hiện
diện của mình.
- Đèn pha thường có công suất từ 55W- 100W.
- Ở một số kiểu xe, người ta cũng thường trang bị thêm hệ thống rửa kính
đèn pha.
- Đèn pha được phân loại làm hai loại chủ yếu: loại đèn pha kín và loại đèn
pha nửa kín.

b) Đèn kích thước

Hình 2.2. Đèn kích thước

Khoa Cơ Khí – Tự Động

14


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

- Khi trời tối, đèn này báo cho lái xe khác biết kích thước của xe mình để lái
xe được an toàn hơn. Do báo kích thước nên nó được bố trí ở các mép thành xe. Tuy
nhiên, một số xe vì lí do thẩm mỹ nên người ta chế tạo đèn kích thước với các đèn
đầu thành liền một khối và bố trí

đèn kích thước ở phía mép trong của cụm đèn

đầu.Đèn này thường có ánh sáng màu vàng hoặc trắng và có công suất khoảng 15 –
21W.
c) Đèn hậu

Hình 2.3. Đèn hậu
- Được lắp phía sau xe. Khi trời tối, đèn này dùng để báo cho xe chạy sau
biết được sự hiện diện của mình. Đèn này cũng có chức năng của đèn kích thước, có
ánh sáng màu đỏ và công suất của bóng đèn là 15-21W
d) Đèn sương mù
- Là loại đèn có bước sóng ánh sáng thích hợp với điều kiện trời sương mù
hoặc mưa. Trong trường hợp này thì ánh sáng không bị gãy khúc.


Hình 2.4. Đèn sương mù

Khoa Cơ Khí – Tự Động

15


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Đèn sương mù phía trước (Fog lamps):
- Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn đầu chính có thể tạo ra vùng
ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường. Nếu sử
dụng đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này. Dòng cung cấp cho đèn sương mù
thường được lấy sau relay đèn kích thước.
Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard):
- Đèn này dùng để báo hiệu cho các xe phía sau nhận biết trong điều kiện tầm
nhìn hạn chế. Dòng cung cấp cho đèn này được lấy sau đèn cốt. Một đèn báo được
gắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt động.
e) Đèn biển số
- Dùng để soi sáng biển số vào ban đêm để thuận tiên cho việc nhận biết số
xe. Ánh sáng phát ra của đèn này là ánh sáng trắng.

Hình2.5. Đèn biển số
f) Đèn phanh
- Dùng để báo cho xe khac biết là đang phanh. Được gắn chung vỏ với đèn
đuôi nhưng công suất bóng đèn phanh lớn hơn. Công suất đèn phanh khoảng 21w.
Màu quy định của đèn phanh là màu đỏ.

Khoa Cơ Khí – Tự Động


16


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 2.6. Đèn phanh
g) Đèn báo lùi
- Dùng để báo xe đang chạy lùi. Đèn này thường đi kèm với tín hiệu âm
thanh. Ánh sáng phát ra từ đèn này là ánh sáng trắng.

Hình 2.7. Đèn báo lùi
h)Đèn signal
- Dùng để báo rẽ trái, phải hay báo chuyển hướng di chuyển. Hệ thống này
phát tín hiệu ngắt quãng để gây sự chú ý, tần số chớp khoảng 60 -120 lần/phút.
- Công suất bóng khoảng 21w.

Hình 2.8 . Đèn signal.
i) Đèn hazard ( đèn báo nguy )
- Dùng để báo cho xe khác chạy trên đường là xe bạn đang cần dừng khẩn
cấp. Hệ thống này hoạt động như đèn signal nhưng tất cả các bóng đèn đều chớp
với nhau.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

17


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 2.9. Đèn báo nguy

2. 1.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại hệ thống chiếu sáng và tín hiệu:
a) Phân loại theo cấu tạo và vị trí lắp ghép sợi dây tóc bóng đèn pha ta có:
- Bóng đèn pha hệ châu Âu
- Bóng đèn pha hệ châu Mỹ
b) Phân loại theo khí chứa trong bóng đèn ta có:
- Bóng đèn kiểu chân không thông thường
- Bóng đèn kiểu halogen.
- Bóng đèn kiểu Xenon.
c) Phân loại theo cong tắc điều khiển đèn ta có:
- Hệ thống đèn có công tắc điều khiển đèn kiểu 3 nấc.
- Hệ thống đèn có công tắc điều khiển đèn kiểu tổ hợp.
2.1.2. Vị trí lắp đặt của các đèn trên xe

Khoa Cơ Khí – Tự Động

18


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Hình 2.10. Vị trí các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
2.2. Cấu tạo các loại đèn
2.2.1.Cấu tạo đèn pha
2.2.1.1. Cấu tạo bộ đèn pha tiêu biểu
Đèn pha gồm hai bộ được lắp phía trước xe dùng để chiếu sang quãng đường
phía trước xe, đảm bảo cho xe hoạt động khi trời tối hoặc sương mù. Một bộ đèn
pha gồm: vỏ đèn, hệ thống quang học, vít điều chỉnh hướng chiếu của ánh sáng,
giắc cắm điện cho bóng đèn …


Hình 2.11. Cấu tạo bộ đèn pha tiêu biểu
Hệ thống quang học của đèn pha gồm: bóng đèn, chóa phản chiếu, và kính
khuếch tán.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

19


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Dây tóc đèn có kích thước rất nhỏ so với kích thước của đèn nên hầu như là
một diểm sáng. Điểm sáng được đặt ở tiêu cự của chóa phản chiếu parabol. Các
chum sáng của đểm sáng sau khi phản chiếu qua chóa hầu như đi song song với trục
quang học( tức song song với mặt đường).
Để có thể chiếu sáng khắp mặt đường, các chùm sáng phải hơi lệch sang hai
bên đường. Vấn đề này do kính khuếch tán thực hiện.

Hình 2.12. Hệ thống quang học của đèn pha
1- bóng đèn;
a) Nhìn nghiêng

2- chóa;

3- kính khuếch tán;
b) Nhìn từ trên xuống

Hình 2.12 trình bày hệ thống quang học của đèn pha và đường tượng trưng
của các chum sáng ứng với nấc sáng xa. Kính khuếch tán hướng các chùm ánh sáng
ra hai bên dường để chiếu sáng hết bề mặt của mặt đường và khoảng dất lề đường,

còn phần tia sáng xuống dưới để chiếu sáng khoảng dường sát đầu xe.
Hình dáng của dây tóc trong các bóng đèn pha có ý nghĩa quan trọng. Dây
tóc để lắp trong các bong đèn pha thường bị uốn cong để chiếm thể tích nhỏ.
Các chóa đèn thường được dập bằng thép lá và phủ bên trong một lớp kim
loại phản chiếu.
Bóng đèn pha có đầu chuẩn và dấu để có thể lắp vào đèn pha đúng vị trí, tức
là dây tóc ánh sáng xa phải nằm ở tiêu cự của chóa. Điều này được đảm bảo nhờ tai

Khoa Cơ Khí – Tự Động

20


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

đèn. Tai đèn được hàn trực tiếp vào đầu chuẩn của đuôi bóng đèn đối với từng bong
đèn một và trên một dụng cụ quang học, đảm bảo đúng vị trí của dây tóc ánh sáng
xa tương ứng với mặt tỳ của hai tai đèn.
Tại đèn có đường kính lớn để đảm bảo dễ lắp và chính xác. Trên tai đèn có
chỗ khuyết để tránh lắp sai vị trí.

Hình 2.13. Cấu tạo đèn pha, phần tử quang học và bóng đèn
a) Đèn pha (phía phải là hình trực diện đã bỏ vành đai)
1-kính khuếch tan; 2- bóng đèn ; 3- vít điều chỉnh; 4- chóa phản chiếu
5- tai đèn;

6- điện cực của đèn;

7- đầu chuẩn và giắc cắm


b) Kết cấu tháo lắp cụm của phần tử quang học
c) Bóng đèn với tai và đầu chuẩn
Hình 2.13 trình bày loại đèn pha tiêu biểu trên ô tô. Vít điều chỉnh 3 có thể
hướng phần tử quang học theo mặt phảng thẳng đứng và mặt phảng ngang nhằm
chỉnh đúng hướng của chùm tia sáng.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

21


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Ngoài ra người ta còn chế tạo các loại đèn pha liền không tháo rời được.
Chóa thủy tinh có tráng nhôm 4 và kính khuếch tán 1 là liền với nhau, tạo thành
buồng đèn và hút hết khí ra; các dây tóc 2 được đặt trong buồng đèn và cũng được
hàn kín với chóa, chỉ còn đầu dây được luồn ra ngoài hàn thành chỗ tiếp điện. Như
vậy toàn bộ hệ thống quang học của đèn pha được hàn thành liền một khối. Loại
đèn này có ưu điểm là chống được bụi nước, độ ẩm,… tuy nhiên giá thành tương
đối cao.
Để có thể có hai loại chùm tia sáng gần và xa trong cùng một bóng đèn pha
người ta thường sử dụng bóng đèn hai dây tóc. Một dây tóc bóng đèn được bố trí
ngay tiêu cự của chóa ( ánh sáng xa) và một dây tóc khác (ánh sáng gần) được bố trí
ở ngoài tiêu cự. Bằng cách bật đèn cho dây tóc này hoặc dây tóc kia, người lái có
thể chuyển nấc ánh sáng gần hoặc xa.
2.2.1.2. Cấu tạo các phần tử của hệ thống quang học của đèn pha
a. Cấu tạo gương phản chiếu (chóa đèn):
- Chức năng của gương phản chiếu là định hướng lại các tia sáng. Một gương
phản chiếu tốt sẽ tạo ra sự phản xạ, đưa tia sáng đi rất xa từ phía đầu xe.
- Bình thường, gương phản chiếu có hình dạng parabol, bề mặt được được

đánh bóng và sơn lên một lớp vật liệu phản xạ như bạc (hay nhôm). Để tạo ra sự
chiếu sáng tốt, dây tóc đèn phải được đặt ở vị trí chính xác ngay tiêu điểm của
gương nhằm tạo ra các tia sáng song song. Nếu tim đèn đặt ở các vị trí ngoài tiêu
điểm sẽ làm tia sáng đi trệch hướng, có thể làm lóa mắt người điều khiển xe đối
diện.
- Đa số các loại xe đời mới thường sử dụng chóa đèn có hình chữ nhật, loại
chóa đèn này bố trí gương phản chiếu theo phương ngang có tác dụng tăng vùng
sáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên gây lóa mắt người đi xe ngược
chiều.
b. Cấu tạo bóng đèn

Khoa Cơ Khí – Tự Động

22


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

- Cách bố trí tim đèn được chia làm 3 loại: loại tim đèn đặt trước tiêu cự, loại
tim đèn đặt ngay tiêu cự và tim đèn đặt sau tiêu cự.

Hình 2.14. Cách bố trí tim đèn
- Có hai loại bóng đèn thông dụng là bóng đèn hệ châu Âu và hệ Châu Mỹ.

Hình 2.15. Cấu tạo và tác dụng của bóng đèn hai dây tóc hệ Châu Âu
1- Dây tóc ánh sáng xa; 2- dây tóc ánh sáng gần ; 3-miếng phản chiếu
- Các bóng đèn hai dây tóc Châu Âu thì dây tóc ánh sáng xa được bố trí ở
ngay tiêu cự của chóa, còn dây tóc ánh sáng gần có dạng thẳng được bố trí ở phía
trước tiêu cự, hơi cao hơn trục quang học và song song với trục quang học. Phía
dưới dây tóc ánh sáng gần có bố trí miếng phản chiếu nhỏ.

- Dây tóc ánh sáng xa bố trí ngay tiêu cự của chóa nên phần tia sáng phản
chiếu sẽ hướng theo trục quang học và chiếu sang ở khoảng đường xa phía trước.
dây tóc ánh sáng gần bố trí trước tiêu cự, nên chùm ánh sáng đèn hắt lên chóa phản
chiếu dưới một góc nhỏ và tạo thành những chùm sáng chếch về phía trục quang
học. Miếng phản chiếu ngăn khong cho chùm ánh sáng từ dây tóc ánh sáng gần hắt
xuống nửa dưới của chóa đèn nên các chùm ánh sáng đều hắt về phía dưới và khong
làm lóa mắt lái xe chạy ngược chiều . Dây tóc ánh sáng gần có công suất nhỏ hơn
dây tóc ánh xa khoảng 30-40%.

Khoa Cơ Khí – Tự Động

23


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

- Đối với bóng đèn hệ Châu Mỹ các dây tóc ánh sáng xa và gần có dạng gần
giống nhau và bố trí cạnh nhau. Dây tóc ánh sáng xa( dây dưới ) bố trí trên mặt
phảng của trục quang học, còn dây tóc ánh sáng gần ( dây trên) nằm lệch lên phía
trên trục quang học.

Hình 2.16. cấu tạo và tác dụng của bóng đèn hai dây tóc hệ Châu Mỹ
- Chùm các tia sáng của dây tóc ánh sáng gần của hệ đèn Châu Mỹ được biểu
diễn như hình vẽ.Đối với các nấc ánh sáng gần, cơ bản các chùm ánh sáng đều được
hắt xuống phía dưới. Tuy nhiên hệ bóng đèn pha Châu Mỹ chưa thật hoàn hảo vì
vẫn còn chùm ánh sáng hắt ngang và hắt lên.
- Các loại bóng đèn trên đây còn có một số nhược điểm sau:
- Không khắc phục hẳn hiện tượng lóa mắt lái xe ngược chiều, đồng thời
giảm khoảng cách chiếu sáng khi bật nấc chiếu sáng gần.
- Đòi hỏi phải đặt và điều chỉnh đèn chính xác nếu không tác dụng của toàn

bộ hệ thống sẽ bị phá sản.
- Có nhiều loại bóng đèn, tuy nhiên hiện nay có các loại đèn phổ biến sau:

Khoa Cơ Khí – Tự Động

24


Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

+ Bóng đèn kiểu chân không:
- Vỏ bóng đèn làm bằng thủy tinh bên trong chứa hai sợi dây tóc( dây điện
trở) làm bằng vonfram hoặc tungsten. Hai dây vonfram được nối với hai giắc cắm
điện để đưa điện từ ngoài vào. Bên trong bóng đèn dược hút hết để tạo chân không
nhằm mục đích làm tránh oxy hóa và bay hơi sợi tóc.

Hình 2.17. Bóng đèn kiểu chân không
- Khi hoạt dộng ở điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đén 23000C tạo ra
ánh sáng trắng. Nếu bóng đèn được cấp một điện áp cao hơn định mức hoặc thời
gian sử dụng bóng đèn lâu dài , dây vonfram có thể dần bay hơi và gây ra hiện
tượng đen bóng đèn và đứt sợi tóc. Trong một số bóng đèn người ta điền đày vào
trong nó một loại khí trơ (argon) với áp suất tương đối nhỏ để tăng cường độ sáng.
+ Bóng đèn kiểu halogen:
- Để khắc phục hiện tượng bay hơi dây tóc làm đen bóng đèn gây giảm
cường độ sáng trong các đèn kiểu cũ, thời gian gần đây người ta chế tạo bóng đèn
kiểu halogen.

Hình 2.18. Bóng đèn kiểu halogen

Khoa Cơ Khí – Tự Động


25