BỘ CÔNG
CÔNG THƯƠNG
THƯƠNG
BỘ
TRƯỜNG ĐẠI
ĐẠI HỌC
HỌC CÔNG
CÔNG NGHIỆP
NGHIỆP HÀ
HÀ NỘI
NỘI
TRƯỜNG
KHOA CÔNG
CÔNG NGHỆ
NGHỆ Ô
Ô TÔ
TÔ
KHOA

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Ô TÔ
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CHIẾU
SÁNG THÔNG MINH AFS

Giảng viên hướng dẫn: TS. Bùi Văn Hải
Lớp: Ơ Tơ 7
Khóa: 13
SVTH: Phạm Thanh Long

1

LỜI NĨI ĐẦU
Nền cơng nghiệp ơ tơ trên thế giới ngày nay đã đạt được những thành tựu cao về
khoa học kĩ thuật. Sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường ô tô đã thúc đẩy đầu tư nhiều về
mặt nghiên cứu các công nghệ mới cho ô tô. Điều này đã làm cho chiếc ô tô hiện đại ngày
nay được trang bị nhiều công nghệ tiến dẫn đến mẫu mã chất lượng sử dụng rất tốt. Và hệ
thống chiếu sáng cũng nằm trong sự thay đổi ấy.
Vì vậy việc tìm hiểu tính năng của xe đặc biệt là hệ thống chiếu sáng hết sức cần
thiết đối với một sinh viên ngành cơng nghệ kĩ thuật ơ tơ. Do đó em đã chọn đề tài “Nghiên
cứu kết cấu hệ thống chiếu sáng thông minh AFS” để hiểu thêm về kết cấu, nguyên lý và
kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ bản thân,
tài liệu và kiến thức thực tế nên không thể thiếu những sai xót, vì vậy em kính mong sự
góp ý chỉ bảo của các thầy trong bộ mơn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Bùi Văn Hải, các thầy giáo trong bộ
môn công nghệ kỹ thuật ô tô cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp đỡ em để hoàn thành đồ
án này.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

Sinh viên thực hiện

1


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... 1
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN XE ......................... 3
I.I. KHÁI QUÁT SỰ RA ĐỜI CỦA ĐÈN CHIẾU SÁNG ........................................... 3
I.II. SỰ HÌNH THÀNH CÁC LOẠI ĐÈN PHA TRÊN Ô TÔ ....................................... 3
I.III. TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG & TÍN HIỆU TRÊN Ơ TƠ .............. 8
I.IV. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG AFS ......................................................................... 18
I.V. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH SỬ DỤNG LED TRÊN
MAZDA......................................................................................................................... 27
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG AFS .............................................. 30
II.I. KẾT CẤU CHÍNH CỦA HỆ THỐNG .................................................................. 30
II.II. CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG ................................................. 47
II.III. CÁC TÍN HIỆU ĐẦU VÀO ................................................................................ 48
II.IV. HOẠT ĐỘNG CỦA BẢNG ĐIỀU KHIỂN ........................................................ 49
II.V. ĐIỀU KIỆN ĐỂ HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG ...................................................... 55
II.VI. MỘT SỐ CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN ................................................... 55
CHƯƠNG III: SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG AFS ...................................... 63
III.I. NHỮNG HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC .................. 63
III.II. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG............................... 66
III.III. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG. ............................... 68
III.IV. QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG .......... 69
III.V. CÔNG TẮC CHẾ ĐỘ ĐÈN PHA ....................................................................... 71
III.VI. CÔNG TẮC ĐÈN XI NHAN............................................................................. 72
III.VII. ĐÈN SƯƠNG MÙ TRƯỚC ............................................................................. 72
III.VIII. QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG ĐIIỀU CHỈNH ĐỘ HỘI TỤ ĐÈN PHA ......... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 78

2


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN
XE

I.I.KHÁI QUÁT SỰ RA ĐỜI CỦA ĐÈN CHIẾU SÁNG
Theo các số liệu thống kê ngày nay, 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 tồn cho xe lưu thơng vào ban đêm nhưng tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào ban
đêm lên đến 40 % trong khi mật độ xe lưu thông vào ban đêm chỉ bằng 1/5 mật độ xe lưu
thơng vào ban ngày, chính vì những địi hỏi phải tăng tính an tồn 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.
Ai cũng thấy được tầm quan trọng của đèn chiếu sáng trên xe hơi khi vận hành
trong bóng tối. Ra đời đồng thời với xe hơi, đèn pha đã trải qua 120 năm lịch sử từ những
chiếc khổng lồ cổ lỗ tới Bi-Xenon hay LED ngày nay.
Bắt đầu từ chiếc đèn thuở sơ khai có cấu tạo khổng lồ đến những chiếc Bilux (hai bóng)
hình parabol của thập niên 1950-1960, đèn pha đã cải thiện đến 85% hiệu quả chiếu sáng.
Sau đó là sự xuất hiện của đèn cốt (low-beam) chiếu sáng trong khoảng 100 m và đèn BiXenon với khoảng cách quan sát an toàn 180 m hiện nay. Lịch sử đèn pha bắt đầu cùng
thời với xe hơi khi Gottlieb Daimler và Karl Benz giới thiệu chiếc xe hơi đầu tiên năm
1886. Qua từng giai đoạn, do yêu cầu đòi hỏi khác nhau của thực tế khi lái xe vào ban đêm,
trong thời tiết xấu, các đèn pha liên tục được cải tiến và phát triển với nhiều loại khác nhau.

I.II.SỰ HÌNH THÀNH CÁC LOẠI ĐÈN PHA TRÊN Ơ TƠ

Hình 1.1: Đèn dầu sử dụng trên xe ngựa

3


-Dầu và đèn dầu
Ngày xưa khi chưa có ơ tơ hiện đại như bây giờ thì xe ngựa được cho là phương tiện di
chuyển phổ biến và thông dụng nhất. Lúc này việc đi lại hoàn toàn dựa vào khả năng xác
định của bản thân. Cản trở về ánh sáng và màu sắc khiến người điều khiển phương tiện
không thể xác định rõ được hình dạng xe phía trước. Xe ngựa thì tốc độ tương đối chậm

nên lúc đó người ta đã nghĩ ra việc sử dụng những chiếc nến thắp sáng ở bên trong chiếc
xe để báo hiệu cho người đối diện.
Việc di chuyển trên xe khơng có tính ổn định, nên khi thắp sáng bằng nến thì cũng
khơng thể đảm bảo ánh sáng và độ sáng của nến cũng không cao, không phù hợp sử dụng
cho những cuộc hành trình dài. Cùng với sự phát triển của xã hội thì các loại phương tiện
cũng nâng cấp lên và tăng tốc độ nên nhu cầu ánh sáng càng ngày càng đòi hỏi cao và họ
đã thay thế nến bằng đèn dầu.

Hình 1.2: Đèn khí Acetylen trên ơ tơ

-Đèn khí Acetylen
Loại đèn pha ô tô đầu tiên được biết đến vào năm 1880 được thiết kế và sản xuất là loại
đèn pha cơ khí sử dụng khí axetylen. Trong thời gian đó thì khí này có khả năng chịu được
ở nhiều điều kiện thời tiết khắc nhiệt nhất.
Sau một thời gian thì cơng ty Prest-O-Light và Corning Conophore đưa các loại đèn
này vào để sản xuất thương mại. Công ty Prest-O-Light đã đưa ra một hệ thống cung cấp
và lưu trữ khí axetylen vì khí này rất dễ bay hơi. Ngồi ra cịn được thiết kế thêm cơng tắc
trong xe giúp cho người sử dụng có thể thuận tiện mở bật một cách dễ dàng. Trước năm
1917 đèn pha của hãng Corning được thiết kế có thể chiếu sáng từ xa, lên tới 152m so với
xe.

4


Hình 1.3: Đèn pha sử dụng điện trên ơ tơ

-Đèn pha sử dụng điện
Loại đèn pha ô tô sử dụng điện được giới thiệu vào năm 1898 bởi một công ty chuyên
về điện ô tô là Columbia Electric. Các loại bóng đèn được sử dụng những sợi đốt và do
Thomas Edison phát minh vào năm 1879.


Hình 1.4: Đèn bilux trên ô tô

5


-Đèn pha Bilux
Đèn pha chiếu thấp hay còn gọi là đèn gầm xe ô tô được công ty Guide Lamp giới thiệu
vào năm 1915 nhưng phải đến 1917 thì hệ thống của Cadillac mới được sử dụng rộng rãi
giúp cho người lái xe có thể chuyển từ đèn pha sang đèn chiếu gần một cách đơn giản.
Năm 1924, bóng đèn BiLux được giới thiệu ra thị trường và cũng là một trong những
loại bóng đèn hiệu đại đầu tiên cho phép người sử dụng có thể điều chỉnh được luồng ánh
sáng. Năm 1925 thì mẫu thiết kế cùng loại có tên gọi là Duplo cũng được đưa ra.
Đến năm 1927 thì thiết bị điều chỉnh đèn pha bằng chân vơ cùng tiện lợi và thông minh
được giới thiệu đến người tiêu dùng. Dịng xe cuối cùng có sử dụng thiết bị chỉnh pha cốt
bằng chân là chiếc Ford F – Series 1991. Đèn sương mù ô tô được công ty Cadillac sủ dụng
vào những năm 1938 và cũng chính cơng ty này đã phát mình ra hệ thống có thể tự động
chuyển đổi đèn pha sang đèn cốt.

Hình 1.5: Đèn pha Halogen trên ô tô

-Đèn pha Halogen
Loại đèn pha Halogen đầu tiên được thiết kế và sử dụng rộng rãi vào những năm 1962.
Công nghệ Halogen đã được rất nhiều chuyên hàng đầu trên thế giới đánh giá là một trong
những bước nhảy vọt vì nó làm cho bóng đèn sợi đốt có thể hoạt động một cách bền bỉ và
hiệu quả.
-Đèn pha Xenon và bi Xenon
Đèn pha xenon có tên gọi chính thức là đèn pha phóng điện cường độ cao (HID), được
xem là giải pháp khả thi hơn so với đèn Halogen nhờ nhiệt độ màu và lượng ánh sáng tạo
ra. Đèn pha xenon đầu tiên xuất hiện trên mẫu BMW 7 Series vào năm 1991 và dần trở

thành sự lựa chọn số một của nhiều hãng ô tô.
Nguyên tắc hoạt động của đèn HID về cơ bản giống bóng đèn neon. Bạn sẽ có một bóng
đèn kín chứa đầy khí và điện cực ở mỗi đầu, và một dòng điện chạy ngang qua. Đèn pha
6


HID trên xe ơ tơ có cấu tạo gồm vỏ trong suốt bằng thạch anh, điện cực vonfram và hỗn
hợp khí được thúc đẩy nhờ dịng điện cao thế chạy giữa hai điện cực.

Hình 1.6: Đèn pha Xenon trên ơ tô

-Đèn pha LED
LED là đèn pha công nghệ mới được phát triển gần đây. Thay vì phát sáng bằng khí
như xenon hay sợi đốt như halogen, đèn pha LED phát sáng thơng qua các diode nhỏ khi
có dịng điện kích thích. Loại đèn pha này chỉ cần một nguồn năng lượng rất nhỏ nhưng có
thể phát một lượng nhiệt đáng kể trên đi ốt bán dẫn.

Hình 1.7: Đèn pha led trên ô tô

-Đèn Lazer
Đây là công nghệ chiếu sáng mới nhất trên xe hơi. Hiện chỉ có rất ít mẫu siêu xe như:
BMW i8 hay Audi R8 được trang bị công nghệ này. Đèn laser được cho là tạo ra luồng
7


sáng mạnh gấp 1000 lần đèn LED, nhưng chỉ tiêu thụ một lượng điện năng bằng 2/3, thậm
chí 1/2 so với đèn LED. Đèn laser trên i8 có thể chiếu sáng khoảng cách 600 m phía trước
xe, so với 300 m nếu dùng đèn LED.

Hình 1.8: Đèn pha lazer trên ô tô


I.III.TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG & TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ
1. Phân loại các loại đèn sử dụng trên xe.
-Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu bao gồm các đèn xi nhan sử dụng khi báo rẽ hoặc
báo nguy, đèn kích thước để báo kích thước xe, đèn phanh báo khi đạp phanh,
…
-Hệ thống đèn chiếu sáng: Bao gồm các đèn đầu gồm đèn chiếu gần và đèn
chiếu xa được sử dụng để chiếu sáng vào ban đêm đáp ứng được khả năng quan sát
cho người lái xe. Các yêu cầu về chiếu sáng của đèn đầu như: Cường độ chiếu sáng,
vùng chiếu sáng, góc chiếu sáng, giới hạn chiếu sáng sẽ được nói rõ ở phần sau.
Ngồi ra chế độ flash của đèn đầu được dùng như đèn báo tín hiệu cho người lái xe
ngược chiều. Bên cạnh đó cịn có đèn sương mù để chiếu sáng khi thời tiết có nhiều
sương mù, …
2. Cơng dụng của hệ thống đèn trên ô tô
-Đèn chiếu sáng gần (đèn cốt): Chiếu sáng đường, đảm bảo tầm quan sát của người
tài xế
- Đèn chiếu sáng xa (đèn pha ô tô): Với cường độ chiếu sáng lớn hơn, đèn pha ô tô
giúp tăng khả năng quan sát của bạn với khoảng cách xe hơn so với đèn cốt. Tài xế cũng
có thể sử dụng thao tác kết hợp nháy pha để xin vượt

8


-Đèn hậu: Đèn hậu với màu đặc trưng là đỏ và trắng. Khi đèn màu đỏ có nghĩa là xe
đang báo hiệu cho các phương tiện đi phía sau biết là bạn đang phanh. Khi xe ở số lùi, đèn
sẽ chuyển sang màu trắng.
-Đèn xi-nhan: Đèn xi nhan giúp người tài xế báo hiệu cho các phương tiện khác biết
bạn đang muốn chuyển hướng của xe.
-Đèn chiếu sáng ban ngày: Giúp cho các phương tiện đi đối diện tăng khả năng nhận
biết

-Đèn lái phụ trợ: Đèn này được nối với nhánh đèn pha chính, dùng để tăng cường
độ chiếu sáng khi bật đèn pha. Nhưng khi có xe đối diện đến gần, đèn này phải được tắt
thông qua một công tắc riêng để tránh gây lóa mắt tài xế xe ngược chiều.
-Đèn chớp pha: Công tắc đèn chớp pha được sử dụng vào ban ngày để ra hiệu cho
các xe khác mà không phải sử dụng đến công tăc sđèn chính
-Đèn báo trên táp lơ: Dùng để hiển thị các thơng số, tình trạng hoạt động của các hệ
thống, bộ phận trên xe và báo lỗi (hay báo nguy) khi các hệ thống trên xe hoat động khơng
bình thường.
3. Các thông số cơ bản.
Khoảng chiếu sáng:
-Khoảng chiếu xa từ 180 – 250m.
-Khoảng chiếu gần từ 50 – 75m.
Công suất tiêu thụ:
-Ở chế độ chiếu xa 45 – 75W
-Ở chế độ chiếu gần 35 – 40W
Tuổi thọ :
Từ 1000h – 15000h
Nhiệt độ màu:
Từ 3000K – 6300K
4. Tổng quan các lạo đèn pha trên ơ tơ
4.1. Bóng đèn dây tóc
Đèn sợi đốt, cịn gọi là đèn dây tóc là một loại bóng đèn dùng để chiếu sáng khi bị
đốt nóng, dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thơng qua vỏ thủy tinh trong suốt.
Các dây tóc - bộ phận phát sáng chính của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy
tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết khơng khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng
phải đủ lớn để khơng bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Hầu hết bóng đèn đều được lắp
vào trong đui đèn, dòng điện sẽ đi qua đuôi đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc
làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh sáng. Đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì cơng
9



suất quá lớn (thường là 60W), hiệu suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng
được biến thành quang năng, phần cịn lại tỏa nhiệt nên bóng đèn khi sờ vào có cảm giác
nóng và có thể bị bỏng). Đèn dây tóc dùng điện áp từ 1,5 vơn đến 300 vơn.

Hình 1.9: Bóng đèn dây tóc

4.2. Bóng đèn halogen
Đèn halogen là một bóng đèn sợi đốt bao gồm một dây tóc Wolfram được bọc kín
trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hỗn hợp của một khí trơ và một lượng nhỏ chất
halogen như iod hoặc brom. Sự kết hợp của khí halogen và sợi Wolfram tạo ra phản ứng
hóa học chu trình halogen làm bổ sung Wolfram cho dây tóc, tăng tuổi thọ và duy trì độ
trong suốt của vỏ bóng đèn. Do đó, bóng đèn halogen có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn
so với đèn chứa khí thơng thường có cơng suất và tuổi thọ hoạt động tương tự, tạo ra ánh
sáng có hiệu suất chiếu sáng và nhiệt độ màu cao hơn. Kích thước nhỏ của đèn halogen
cho phép sử dụng nó trong các hệ thống quang học nhỏ gọn như máy chiếu và đèn chiếu
sáng.

Hình 1.10: Bóng đèn halogen

10


Đèn halogen sinh nhiệt cao nên dễ bị ảnh hưởng đến hiệu suất chiếu sáng khi chỉ
lẫn một lượng nhỏ hơi ẩm, đặc biệt là khi thay bóng đèn. Đồng thời, do đèn pha Halogen
sử dụng dây tóc vonfram nên sẽ dễ bị bốc hơi khi ở nhiệt độ cao, tạo lớp sương trên thủy
tinh, vì thế dễ gây cháy hoặc biến dạng chóa đèn và khơng thể sử dụng được nữa.
Ưu điểm của đèn pha halogen là chi phí thay thế thấp và tuổi thọ cao. Trung bình
đèn halogen có thời gian hoạt động trung bình khoảng 1000 giờ, và có cơng suất khoảng
55 W. Đa số năng lượng này bị biến thành nhiệt năng vơ ích thay vì quang năng.

4.3. Bóng đèn xenon
Nguyên lý hoạt động của đèn Xenon giống như hiện tượng sét phóng điện xảy ra
trong tự nhiên khi trời mưa. Những tia sét phóng điện giữa những đám mây tích điện và bề
mặt trái đất sinh ra những luồng ánh sáng cường độ cao trong không trung, đây là ý tưởng
manh nha cho những nhà chế tạo nảy ra ý tưởng sản xuất ra đèn Xenon có thể sinh ra ánh
sáng cường độ cao thay thế cho những thế hệ đèn dây tóc và halogen ngày càng trở nên già
cỗi.

Hình 1.11: Cấu tạo đèn xenon

Năm 1992, nhà sản xuất bóng đèn xe hơi hàng đầu thế giới Hella giới thiệu bóng
đèn Xenon đầu tiên, sản xuất theo cơng nghệ phóng điện cường độ cao – High Intensity
Discharge (HID). Đèn xenon lúc này chủ yếu chỉ dùng cho chế độ đèn cốt, vì bóng đèn
Xenon chỉ có một chế độ khơng giống như đèn sợi tóc có thể có hai tim, chóa đèn dùng
cho đèn xenon phải có chóa đèn pha và chóa đèn cốt riêng biệt.
Năm 1998 bóng đèn Xenon 2 chế độ pha cốt xuất hiện, tương tự bóng đèn 2 tim, nó
được bố trí 2 bóng đèn Xenon sát nhau nhưng 2 tim đèn bố trí lệch nhau. Có một loại đèn
Xenon 2 chế độ cốt pha nhưng chỉ sử dụng một bóng đèn Xenon. Vị trí tim đèn có thể dịch
chuyển được, dịch ra ở vị trí ngay tiêu cự cho chế độ pha và thụt vào sau tiêu cự cho chế
độ cốt.

11


Hình 1.12: Đèn xenon có thể điều chỉnh tim đèn

Năm 1999, đèn Bi – Xenon ra đời khắc phục được khuyết điểm này của đèn Xenon,
nó có thể tạo ra ánh sáng pha và cốt từ một luồng ánh sáng, phát ra ánh sáng giống nhau
cho pha và cốt. Tiết kiệm năng lượng hơn.


Hình 1.13: Đèn Bi-Xenon

12


Ưu điểm đèn Xenon:
-Bền hơn : Bóng đèn Xenon bền gấp 10 lần bóng Halogen, do khơng có dây
tóc dễ bị đứt nên bóng đèn Xenon ít bị ảnh hưởng bởi rung động. Tuổi thọ trung bình
là 3500 giờ.
-Sáng hơn: Bóng đèn Xenon cho ánh sáng trắng xanh với hiệu suất phát sáng
gấp 3 lần so với bóng đèn Halogen
-Tiết kiệm: Do khơng tốn năng lượng để đốt nóng dây tóc nên khơng những
tiết kiệm năng lượng tiêu thụ bằng 1/3 so với đèn Halogen truyền thống mà còn cho
cường độ ánh sáng cao hơn gấp 2-3 lần.
-Với ánh sáng trắng xanh rất giống ánh sáng ban ngày nên giúp người lái dễ
dàng quan sát di chuyển trong đêm với hình ảnh rõ nét , sâu và đậm hơn.
Nhược điểm:
-Với luồng ánh sáng quá mạnh phát ra từ đèn Xenon có thể làm chói mắt các
tài xế khác trên đường, đặc biệt là các xe chạy ngược lại, tăng nguy cơ tai nạn.
-Đèn Xenon nhìn chung đắt hơn, trừ khi nói tới chi phí lắp đặt, thay thế hoặc
bảo dưỡng.
-Một số đèn pha Xenon có hại cho sức khoẻ, vì một số loại có thể chứa các
chất độc, như thuỷ ngân.
4.4. Bóng đèn LED
Điốt bán dẫn phát sáng đầu tiên được biết đến vào năm 1907 bởi nhà thí nghiệm
người Anh H.J. Round tại phịng thí nghiệm Marconi khi ơng làm thí nghiệm với tinh thể
SiC(Silic và Cacbon). Sau đó cũng có rất nhiều phát minh nhưng mãi đến năm 1976, đèn
LED hiệu suất cao mới được tao ra bởi T.P. Pearsall. Ban đầu, các đèn LED ánh sáng đỏ
chỉ đủ ánh sáng phục vụ cho mục đích chỉ thị, ánh sáng của chúng phát ra không đủ để
chiếu sáng. Sau đó, khi mà cơng nghệ đèn LED phát triển, các nguồn đèn LED có hiệu suất

phát sáng hiệu quả được phát minh dần dần phục vụ cho mục đích chiếu sáng.
Giống như những điốt thông thường, đèn LED bao gồm hai lớp bán dẫn loại p và n
ghép vào nhau. Khối bán dẫn loại p (anốt) chứa nhiều lỗ trống nên có xu hướng chuyển
động khuếch tán sang khối bán dẫn loại n (catốt), cùng lúc khối bán dẫn loại p lại nhận các

13


Hình 1.14: Bóng đèn LED

electron từ khối bán dẫn loại n chuyển sang. Kết quả là khối p mang điện tích âm và khối
n mang điện tích dương.
Ở bề mặt tiếp giáp giữa hai khối bán dẫn, các electron bị các lỗ trống thu hút và có
xu hướng tiến lại gần nhau, kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hồ. Q trình
này giải phóng năng lượng dưới dạng các photon ánh sáng.
Bước sóng của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào cấu trúc của các phân tử làm chất
bán dẫn. Nếu bước sóng này nằm trong dải bước sóng từ vùng hồng ngoại đến vùng tử
ngoại, mắt chúng ta có thể cảm nhận được màu sắc của ánh sáng đó.

Hình 1.15: Ngun lý hoạt động của đèn led

Công nghệ ngày càng phát triển và đèn pha ô tơ giờ đây đã khơng cịn sử dụng bóng
đèn dây tóc như xưa mà thay vào đó là các bóng đèn Xenon, Halogen hoặc LED. Đèn LED

14


thường được sử dụng để làm đèn chạy ban ngày, đèn sương mù, đèn trang trí nội thất, đơi
khi là đèn pha.
Bóng LED tiết kiệm năng lượng hơn bóng halogen rất nhiều, vì chúng khơng toả

nhiệt khi chiếu sáng. Ví dụ, một đèn LED của hãng Visteon dùng cho xe Bentley chỉ cần
15W điện năng cho chế độ cốt (low beam), trong khi bóng halogen tương ứng cần tới 65W
điện để cho ánh sáng tương tự. Bóng LED cũng bền hơn – khoảng 10.000 giờ chiếu sáng,
tức là bền gấp 10 lần bóng halogen.

Hình 1.16: Đèn LED trên ơ tơ

Các nhà thiết kế thích bóng LED vì chúng nhỏ và hiệu quả chiếu sáng tốt, cho phép
họ rộng tay sáng tạo những kiểu đèn thời trang và cá tính hơn, dù là đèn pha hay đèn hậu.
Mặc dù bóng LED khơng toả nhiệt khi chiếu sáng như bóng halogen, nhưng chúng lại sản
sinh nhiệt lượng ở chân đèn. Do đó, việc sử dụng bóng LED làm đèn pha địi hỏi phải có
các hệ thống làm mát để ngăn nhiệt lượng không làm hỏng các chip silicon. Và việc này
khiến chi phí sử dụng đèn pha LED tăng cao.
4.5. Chóa đèn trên ơ tơ
Chóa đèn ơ tơ là bộ phận quan trọng và cần thiết của đèn pha chiếu sáng, nó được
thiết kế giúp cho độ phản quang cao nhất, chất lượng ánh sáng được phát ra từ đèn pha đạt
đến mức tối ưu.
Những chiếc chóa đèn được thiết kế giúp cho độ phản quang cao nhất, chất lượng
ánh sáng được phát ra từ đèn đạt đến mức tối ưu. Những chiếc đèn có thêm bộ phận chóa
đèn sẽ giúp cho độ phản chiếu ánh sáng cao gấp 3-4 lần những sản phẩm đèn thơng thường,
bởi chóa đèn giúp tránh sự thất thoát ánh sáng.

15


Chóa đèn giúp ánh sáng lan tỏa đồng đều, chiếu sáng được tập trung và xa hơn. Một
trong những hiệu quả đáng được chú ý bởi những chiếc chóa đèn đó là nó giúp giảm cơng
xuất tiêu thụ điện mà vẫn đảm bảo đủ tiêu chuẩn ánh sáng.
Gương phản chiếu thường có hình dạng parabol, bề mặt được đánh bóng và
tráng gương (sơn lên một lớp vật liệu phản xạ như bạc hay nhôm). Để chùm tia

phản xạ sau khi qua chóa đèn là chùm tia song song thì dây tóc đèn phải được đặt ở
vị trí chính xác ngay tiêu điểm của chóa đèn. Nếu tim đèn đặt ở các vị trí ngồi tiêu
điểm sẽ làm tia sáng đi lệch hướng, có thể làm lóa mắt người điều khiển xe ngược
chiều.
Trên các loại xe đời mới ngày nay thường sử dụng loại chóa đèn có hình chữ
nhật, loại chóa đèn này bố trí gương phản chiếu theo phương ngang, nó có tác dụng
tăng vùng sáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên gây lóa mắt người đi
xe ngược chiều.

Hình 1.17: Chóa đèn hình chữ nhật

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 1.18: Cách bố trí tim đèn

16


Khác với cách bố trí dây tóc ở đèn pha, dây tóc ở đèn cốt gồm có dạng thẳng
được bố trí phía trước tiêu cự của chóa đèn, hơi cao hơn trục quang học và song
song với trục quang học, bên dưới có miếng phản chiếu nhỏ ngăn khơng cho các
chùm ánh sáng phản chiếu làm loá mắt người đi xe ngược chiều. Dây tóc ánh sáng
cốt có cơng suất nhỏ hơn dây tóc ánh sáng pha khoảng 30-40%. Hiện nay miếng
phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái một góc 150, nên phía phải của đường được
chiếu sáng rộng và xa hơn phía trái

Đèn chiếu sáng hiện nay có 2 hệ là: Hệ châu Âu và hệ Mỹ.
-Hệ Châu Âu


Ánh sáng pha

Ánh sáng cốt

Hình 1.19: Đèn hệ Châu Âu

Hình dạng loại đèn thuộc hệ Châu Âu thường có hình trịn, hình chữ nhật hoặc
hình tứ giác. Các đèn này thường có in số “2” trên kính. Ưu điểm của đèn kiểu
Châu Âu là có thể thay đổi được loại bóng đèn và thay đổi cả các loại thấu kính khác nhau
phù hợp với đường viền ngoài của xe.
Đối với hệ này thì hai dây tóc ánh sáng xa và gần có hình dạng giống nhau và đều
được bố trí ngay tại tiêu cự của chóa đèn, nhưng dây tóc ánh sáng xa được đặt tại tiêu điểm
của chóa đèn, dây tóc ánh sáng gần nằm lệch phía trên mặt phẳng trục quang học để cường
độ chùm tia sáng phản chiếu xuống dưới mạnh hơn.
-Hệ Mỹ

17


Chế độ cốt

Tim đèn

Chế độ pha

Hình 1.20: Đèn hệ Châu Mỹ

Đèn kiểu Mỹ ln ln có dạng hình trịn, đèn đuợc chế tạo theo kiểu bịt kín vì
vậy khơng thể thay thế được các loại thấu kính đèn, kể cả khi chúng cùng một loại.
Hiện nay hệ Mỹ còn sử dụng hệ chiếu sáng gồm 4 đèn cùng bật một lúc khi ở

chế độ đèn pha, hai đèn phía trong (chiếu xa) lắp bóng đèn một dây tóc với cơng
suất 37,5W ở vị trí trên tiêu cự của chóa, hai đèn phía bên ngồi lắp bóng đèn hai
dây tóc, một dây tóc chiếu xa, một dây tóc chiếu gần, dây tóc chiếu sáng xa có cơng
suất 35,7W nằm tại tiêu cự của chóa, dây tóc chiếu sáng gần 50W lắp ngồi tiêu cự
của chóa. Như vậy khi bật ánh sáng xa thì 4 đèn sáng với cơng suất 150W, khi chiếu
gần thì cơng suất là 100W.

I.IV. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG AFS
AFS ban đầu là tên của dự án European Eureka được bắt đầu vào năm 1993. Mục
tiêu chính của nó là để cải thiện các quy định như cải tiến hệ thống chiếu sáng phía trước.
Kể từ năm 2003, luật pháp đã phát triển để bao gồm Hệ thống đèn trước thích ứng (AFS)
và bắt đầu bao gồm các tính năng bổ sung để cải thiện tầm nhìn và độ an tồn.
Mục đích của AFS là điều chỉnh sự phân bố ánh sáng theo cung đường để cung cấp
hiệu suất chiếu sáng tối ưu trong một loạt các tình huống lái xe. Hệ thống chiếu sáng đã
phát triển từ nguồn sáng nguyên gốc trong đèn pha đến phức tạp hơn thiết kế sử dụng các
môđun chiếu sáng tạo ra một số kiểu chiếu sáng khác nhau.
Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS) là một phần của hệ thống an toàn
chủ động của một xe tầm trung, mang lại tầm nhìn tối ưu cho người lái trong đêm và trong
các điều kiện quan sát kém khác như khi xe vào cua hoặc chạy trên những con đường khúc
khuỷu, khi đó đèn chiếu sáng thơng thường khơng đảm nhận được việc chiếu sáng ở những
góc gần bên phải hoặc bên trái của chiếc xe, tình trạng cũng tương tự khi người ta chạy
trên những cung đường hẹp và không thẳng,… Việc thường xuyên đối mặt với những vùng
tối đột ngột xuất hiện trước mũi xe làm cho người lái cực kỳ căng thẳng, khả năng gây tai
nạn cũng cao đơn giản là do khơng kịp nhìn thấy mặt đường trong các khúc quanh tối tăm.
Các nhà sản xuất đã tìm ra các giải pháp để thay đổi vùng chiếu sáng của xe tùy theo điều
kiện đường xá, bằng cách điều chỉnh góc đèn pha và cường độ sáng. Điều kiện độ sáng,
18


thời tiết, điều kiện đường, tình hình giao thơng, loại đường, tốc độ xe và trạng thái tăng tốc

tất cả sẽ đưa vào phép tính của AFS. Có hai loại AFS, đó là hệ thống đèn pha liếc tĩnh và
hệ thống đèn pha liếc động.
1. HỆ THỐNG ĐÈN PHA LIẾC TĨNH
Đèn vào cua tĩnh

Đèn pha mờ
Hình 1.21: Hiệu quả chiếu sáng đối với hệ thống đèn liêc tĩnh

Hệ thống đèn liếc tĩnh, thực chất của nó là bố trí nguồn sáng phụ bên cạnh đèn cốt
thông thường, nguồn sáng phụ này có nhiệm vụ chiếu sáng góc cua. Khi xe vào cua mà
vùng sáng của đèn cốt không chiếu tới, như trên hình vẽ bên trên, thể hiện tất cả các trường
hợp của hệ thống.
Việc bật tắt đèn chiếu sáng góc cua được dựa vào 3 yếu tố để đảm bảo rằng, đèn này chỉ
được kích hoạt khi vào cua gấp hoặc rẽ phải, rẽ trái, 3 yếu tố đó là:
- Góc đánh lái
- Tình trạng của đèn xi nhan
- Tốc độ xe chạy
Các cảm biến sẽ nhận biết tín hiệu góc đánh lái, tín hiệu đèn xi nhan, tín hiệu tốc độ
xe sau đó gửi về bộ xử lý trung tâm để điều chỉnh bật tắt các đèn chiếu phụ.
Giới thiệu các chế độ hoạt động của đèn chiếu sáng góc cua chủ động tĩnh:
Khi đi trên đường với vận tốc 50-100km/h và khơng có các tín hiệu xinhan góc đánh
lái thay đổi khơng q nhiều thì hệ thống đèn liếc tĩnh sẽ không hoạt động. Ánh sáng đèn
sẽ tập chung phân bố nhiều về bên phải giúp người lái xe quan sát các chướng ngại ngay
bên đường và khơng làm chói mắt xe đi ngược chiều.

19


Hình 1.22: Đèn chiếu sáng góc cua tắt


Đèn liếc tĩnh sẽ được bật khi bộ điều khiển trung tâm nhận được tín hiệu xi nhan,
tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe và tín hiệu góc xoay vơ lăng lớn. Khi đó hệ thống đèn liếc
tĩnh sẽ được bật để chiếu sáng phần phía bên có xi nhan đang bật giúp lái xe quan sát vùng
tối mà xe sắp di chuyển vào tránh bị bất ngờ khi có chướng ngại vật từ vùng tối. Bộ xử lý
trung tâm sẽ bật đèn liếc một cách từ từ tránh làm cho các xe đi từ vùng tối ra bị bất ngờ
và bị chói. Góc chiếu sáng phụ hợp nhất với góc chiếu sáng chính từ đèn pha hoặc đèn cốt

Hình 1.23: Đèn chiếu sáng góc cua sẽ bật lên khi có tín hiệu xi nhan

20


đang bật khoảng 55 - 60 ˚. Vùng sáng phát ra một khoảng 10m mở rộng tầm nhìn của người
lái xe một cách hữu dụng.
Bộ xử lý trung tâm sẽ nhận biết được khi nào xe đang vào khúc cua với khi nào xe
chuyển làn. Khi tốc độ xe dưới 40km/h khơng có tín hiệu xinhan nhưng tín hiệu góc xoay
vơ lăng đủ lớn thì bộ điều khiển sẽ bật đèn liếc tĩnh để soi sáng bên phần đường bên phía
vơ lăng đang xoay giúp lái xe quan sát phần đường bên phía đối diện. Nó đặc biệt hữu dụng
khi xe di chuyển vào các khúc cua ở vùng đồi núi hay các khúc cua khuất tầm nhìn. Góc
chiếu sáng phụ hợp nhất với góc chiếu sáng chính từ đèn pha hoặc đèn cốt khoảng 30 - 40˚.
Vùng sáng phát ra một khoảng 10m soi rõ vùng tối mà xe sắp di chuyển vào. Hệ thống đèn
liếc phụ sẽ không bật khi chuyển làn đường mặc dù có tín hiệu xinhan, có tín hiệu góc đánh
lái đủ lớn, ở dải tốc độ cho phép. Vì khi chuyển làn ánh sáng phát ra từ hệ thống đèn liếc
phụ có thể gây chói mắt cho lái xe khác khi họ sử dụng gương chiếu hậu gây mất an tồn
giao thơng.

Hình 1.24: Đèn chiếu sáng góc cua sẽ bật khi vào cua với tốc độ dưới 40 km/h

Khi có sương mù (khi cơng tắc đèn sương mù được lái xe chuyển đến vị trí ON )
hoặc lùi xe ( xe đang ở chế độ R) cả 2 đèn liếc tĩnh sẽ được bật để tăng phạm vi quan sát

phía trước giúp lái xe dễ dàng sử lý các tình huống kịp thời. Góc phát sáng khi cả hai đèn
liếc phụ bật lên có thể lên đến 180 ̊ với khoảng phát sáng lên đến 10m giúp lái xe có tầm
quan sát tối đa khi hạn chế tầm nhìn bởi thời tiết hoặc hỗ trợ việc lùi xe một cách dễ dàng
hơn.

21


So với hệ thống chiếu sáng góc cua động thì hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh có ưu
điểm hơn ở chỗ vùng chiếu sáng của hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh có góc chiều rộng
hơn. Một ưu điểm khác làm cho hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh trở nên thông dụng hơn
là giá thành thấp hơn và nó có thể lắp thêm cho những xe đời cũ hoặc xe khơng trang bị hệ
thống chiếu sáng góc cua một cách dễ dàng ,chi cần thay thế đèn sương mù trên xe trên xe
bằng hai đèn chiếu sáng góc cua và lắp đặt bộ điều khiển cùng các cảm biến, giắc
cắm,...nhưng nhược điểm của hệ thống này là chiếu sáng khơng linh hoạt bằng hệ thống
chiếu sáng góc cua động.

Hình 1.25: Cả 2 đèn chiếu sáng góc cua sẽ bật khi có sương mù hoặc lùi xe

22


Hiện trên thị trường có nhiều loại xe cao cấp được trang bị bộ đèn chiếu sáng góc
cua tĩnh, tiêu biểu là hãng xe của Đức như BMW, MERCEDES,…

Hình 1.26: Hệ thống đèn liếc tĩnh của hãng Hella

Cấu tạo chung của một hệ thống đèn liếc tĩnh bao gồm:
 2 đèn chiếu sáng góc cua được bố trí cạnh đèn cốt.
 Bộ điều khiển trung tâm.

 Các cảm biến.

23


Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm,
bộ điều khiển trung tâm này lấy tín hiệu từ các cảm biến góc đánh lái, cảm biến tốc độ, và
tín hiệu đèn xi nhan, tự động nhận dạng các điều kiện vận hành của xe và sẽ bật đèn chiếu
sáng góc cua để bổ sung cho đèn cốt. Cụ thể hơn, bộ điều khiển trung tâm sẽ ngay lập tức
kích hoạt đèn chiếu sáng góc cua khi bật cơng tác đèn xi nhan (cơng tác xi nhan bên trái
bật thì đèn kích hoạt đèn chiếu sáng góc cua bên trái và tương tự khi bật công tác xi nhan
bên phải) hoặc khi xe chạy dưới 40km/h, bộ điều khiển trung tâm sẽ kích hoạt các đèn
chiếu sáng góc cua khi vào cua với góc cua gấp (cua xe bên nào thì đèn chiếu sáng góc cua
bên đó được kích hoạt). Bộ điều khiển trung tâm sẽ liên tục nhận các tín hiệu cảm biến đưa
về và xử lý để điều khiển đáp ứng về điều kiện chiếu sáng, vùng chiếu sáng của xe sẽ ln
chủ động theo góc cua của điều kiện đường xá.
Khi sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng góc cua, việc bật tắt đột ngột các đèn chiếu
sáng góc cua có thể làm lóa mắt hoặc làm “giật mình” người điều khiển xe đối diện khi các
vùng sáng của đèn chiếu sáng góc cua bất ngờ xuất hiện, để tránh hiện tượng này, hệ thống
chiếu sáng góc cua sử dụng hệ thống điều chỉnh độ sáng, điều khiển việc sáng - tắt của các
đèn chiếu sáng góc cua một cách từ từ, ánh sáng của đèn chiếu sáng góc cua tăng dần và
giảm dần trong một thời gian vừa đủ để người lái xe quan sát kịp thời nhưng cũng không
làm lái xe đối diện bị bất ngờ.
Trong điều kiện thời tiết xấu, đèn chiếu sáng góc cua cả hai bên có thế được bật lên
để trở thành đèn sương mù, tạo ra tầm quan sát tối ưu. Thêm vào đó, khi cài số lùi thì đèn
cả hai bên sẽ được bật lên để chiếu sáng dọc theo thân xe. Giúp tăng khả năng quan sát của
người lái xe mà hạn chế sự ảnh hưởng tới các lái xe khác đang tham gia giao thông
2. HỆ THỐNG ĐÈN PHA LIẾC ĐỘNG
Khác với hệ thống đèn liếc tĩnh, với hệ thống đèn liếc động, để thay đổi vùng chiếu
sáng người ta chỉ cần sử dụng một nguồn sáng (không sử dụng thêm đèn chiếu phụ như hệ

thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh), nói rõ hơn là thay vì khi vào cua thì bật thêm đèn chiếu
phụ bổ sung ánh sáng theo góc cua thì người ta sử dụng chính nguồn sáng của bóng đèn
cốt để làm điều này. Đèn cốt thay đổi vùng chiếu sáng theo góc cua.
Với hệ thống đèn liếc động sự thay đổi vùng chiếu sáng có mức độ liếc uyển chuyển
hơn hệ thống đèn liếc tĩnh, và có thể kích hoạt ở những cung đường hơi cong, cũng như
chuyển làn, làm cho việc sử dụng đèn liếc hoàn hảo hơn một cách rõ rệt ...
Sở dĩ sử dụng nguồn sáng của bóng đèn cốt để thay đổi vùng chiếu theo góc cua là
vì với cung đường cong thường người ta chỉ sử dụng đèn cốt và ngược lại nếu sử dụng đèn
pha mà sự thay đổi vùng chiếu sáng khơng kịp thời có thể làm ảnh hưởng đến tầm quan sát
của người đi ngược chiều.

24