TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Lịch sử phát triển
Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học đã thúc đẩy công nghệ chiếu sáng trên xe hơi, nâng cao tính năng, hiệu quả và thẩm mỹ Mặc dù các tuyến đường đã được lắp đặt đèn chiếu sáng để tăng cường an toàn cho người lái vào ban đêm, nhưng tai nạn giao thông vào ban đêm vẫn xảy ra với mức độ nghiêm trọng tương đương các vụ tai nạn ban ngày Điều này cho thấy cần thiết phải cải thiện độ an toàn cho người điều khiển xe vào ban đêm, dẫn đến sự chú trọng nghiên cứu và phát triển công nghệ chiếu sáng trên xe.
Đèn chiếu sáng trên xe hơi đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho cả người lái và các phương tiện khác khi di chuyển vào ban đêm Từ khi ra đời cùng với xe hơi, đèn pha đã trải qua 140 năm phát triển, bắt đầu từ những chiếc xe cổ sử dụng khí acetylen hoặc dầu hỏa, cho đến các công nghệ hiện đại ngày nay.
1880 hay công nghệ đi-ốt phát quang LED hiện nay
Bắt đầu từ những chiếc đèn khổng lồ nguyên thủy, đèn pha đã trải qua nhiều cải tiến đáng kể, nâng cao hiệu quả chiếu sáng lên đến 85% Những năm 1950-1960 chứng kiến sự ra đời của đèn Bilux (hai bóng) và sau đó là đèn cốt (low-beam) chiếu sáng khoảng 100m, cùng với đèn Bi-Xenon hiện đại cho khoảng cách quan sát an toàn lên đến 180m Lịch sử đèn pha gắn liền với sự phát triển của ô tô khi Gottlieb Daimler và Karl Benz giới thiệu chiếc xe hơi đầu tiên vào năm 1876 Qua từng giai đoạn, đèn pha không ngừng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu lái xe vào ban đêm và trong điều kiện thời tiết xấu, nhờ vào sự tiến bộ của khoa học công nghệ.
Vai trò của hệ thống chiếu sáng tín hiệu
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ôtô là yếu tố quan trọng giúp tài xế quan sát trong điều kiện tầm nhìn hạn chế và thông báo tình huống di chuyển cho người xung quanh Ngoài việc tăng cường khả năng nhìn thấy, hệ thống này còn giúp nhận biết yêu cầu và tình trạng kỹ thuật của các thiết bị trên xe, từ đó đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông Đây là yêu cầu cơ bản mà mọi ôtô cần có khi di chuyển trên đường.
Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
Hệ thống chiếu sáng tín hiệu nhằm đảm bảo điều kiện làm việc cho người lái ô tô nhất là vào ban đem và đảm bảo an toàn giao thông.[4]
Hệ thống chiếu sáng tín hiệu phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau
+ Không làm lóa mắt tài xế chạy ngược chiều
+ Phải có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm việc ở những vùng có nhiều bụi bẩn, độ rung động lớn
1.3.3.Phân loại a.Theo đặc điểm phân bố chùm sáng, người ta phân thành hai loại hệ thống chiếu sáng
+ Hệ thống chiếu sáng theo tiêu chuẩn châu Âu
Đèn thuộc hệ châu Âu thường có hình dạng tròn, hình chữ nhật hoặc hình vuông với số “2” in trên kính Đặc điểm nổi bật của loại đèn này là khả năng thay đổi bóng đèn và các loại thấu kính khác nhau, giúp phù hợp với thiết kế của xe.
Hình 1.1: Đèn hệ châu âu + Hệ thống chiếu sáng theo tiêu chuẩn châu Mỹ:
Trong hệ thống chiếu sáng của xe Mỹ, hai dây tóc ánh sáng xa và gần có hình dạng giống nhau và được bố trí tại tiêu cự của chóa đèn Dây tóc ánh sáng xa được đặt tại tiêu điểm, trong khi dây tóc ánh sáng gần nằm lệch phía trên mặt phẳng trục quang học để tăng cường độ chùm tia sáng phản chiếu xuống dưới Một số mẫu xe còn trang bị hệ chiếu sáng 4 pha, cho phép cả 4 đèn sáng khi bật pha và chỉ một số đèn sáng khi bật cốt.
Hình 1.2 : Đèn hệ châu Mỹ b.Theo từng thời kì : Đèn xe qua các thời kì có thể chia làm 5 loại
+ Đèn xe trước thời kì sử dụng đèn điện
Vỏ đèn được chế tạo từ thủy tinh, bên trong chứa dây điện trở bằng volfram Để bảo vệ dây tóc khỏi oxy hóa và bốc hơi, bóng đèn được tạo ra môi trường chân không, giúp ngăn chặn oxy trong không khí tác động với volfram ở nhiệt độ cao Nếu không có môi trường này, hiện tượng đen bóng đèn sẽ xảy ra và dây tóc sẽ nhanh chóng bị đứt.
Khi đèn hoạt động ở điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc đạt tới 2.300 độ C, phát ra ánh sáng trắng Tuy nhiên, nếu cung cấp điện áp cao hơn mức quy định, dây volfram sẽ nhanh chóng bốc hơi, dẫn đến hiện tượng đen bóng đèn và làm cháy dây tóc.
Dây tóc của đèn công suất lớn, như đèn pha cốt, được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, giúp tăng cường độ ánh sáng lên khoảng 40% so với đèn dây tóc thông thường Điều này được thực hiện bằng cách bổ sung khí trơ (argon) vào bóng đèn với áp suất tương đối nhỏ.
Hình 1.3 : Bóng đèn dây tóc
Trong suốt quá trình hoạt động của bóng đèn thông thường, sự bay hơi của dây tóc volfram gây ra hiện tượng vỏ thủy tinh bị đen, dẫn đến giảm cường độ chiếu sáng Mặc dù việc đặt dây tóc trong bóng thủy tinh có thể tích lớn hơn có thể hạn chế hiện tượng này, nhưng cường độ ánh sáng của bóng đèn vẫn sẽ giảm đáng kể sau một thời gian sử dụng.
Bóng đèn halogen đã khắc phục nhiều vấn đề của bóng đèn truyền thống nhờ vào công suất và tuổi thọ cao hơn Đây là loại đèn thế hệ mới với nhiều ưu điểm, sử dụng khí halogen như iod hoặc brom Bóng đèn halogen được chế tạo từ thủy tinh chịu nhiệt cao, bên trong có dây tóc tungsten và một lượng khí halogen Nhiệt độ cao của dây tóc tungsten mang lại hai tác dụng quan trọng.
+ Phát ra ánh sáng mạnh
+ Duy trì chu kỳ làm bốc hơi khí halogen
Trong quá trình hoạt động của dây tóc, hơi halogen kết hợp với các phần tử tungsten được tỏa ra từ dây tóc dưới tác động của nhiệt độ cao Những phần tử này sẽ kết tụ trở lại quanh dây tóc, thay vì bám vào vách bóng đèn.
Khí halogen có tác động đặc biệt giúp kéo dài tuổi thọ của dây tóc, ngăn ngừa tình trạng vách thủy tinh của bóng đèn bị phủ đen theo thời gian và đảm bảo ánh sáng liên tục cho đèn pha ô tô.
Thêm vào đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ
Hình 1.4 : Bóng đèn halogen hơn so với bóng thường Điều này cho phép điều chỉnh tiêu diểm chính xác hơn so với bóng bình thường
+ Đèn Xenon và Bi-xenon Ưu điểm của đèn Xenon
Sáng hơn : Bóng đèn Xenon có hiệu suất phát sáng gấp 3 lần bóng halogen, một bóng Xenon 35W cho độ sáng tương đương bóng Halogen 100W
Bóng Xenon có độ bền gấp 4 lần bóng Halogen nhờ thiết kế không có dây tóc dễ bị đứt, giúp giảm thiểu ảnh hưởng của rung động Tuổi thọ của bóng đèn Xenon từ các thương hiệu lớn như Osram và Philips lên tới khoảng 2000 giờ, trong khi bóng Halogen chỉ đạt khoảng 500 giờ.
Trắng hơn : Ánh sáng có màu trắng hơn và gần với ánh sáng ban ngày
Bóng Xenon của các hãng như Osram, Philips có nhiệt độ màu là 4300 độ Kelvin, tương đương ánh sáng ban ngày
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn Xenon
Bóng Xenon hoạt động tương tự như đèn tuýp, nhưng không có dây tóc, mà sử dụng hai điện cực trong ống thủy tinh thạch anh, cách nhau một khoảng ngắn trong bầu chứa khí Xenon và muối kim loại Chân đế tiêu chuẩn của bóng Xenon có dạng tròn D2S hoặc D2R; D2S được thiết kế cho các chóa đèn có màng chắn lóa, trong khi D2R có sẵn màng chắn.
Bóng đèn Xenon hoạt động bằng cách tạo ra tia hồ quang khi có điện áp cao lên đến 25000V giữa hai điện cực, yêu cầu một bộ khởi động (ignitor) và một chấn lưu (ballast) để duy trì hoạt động Trong khi đó, đèn LED là công nghệ chiếu sáng tiên tiến nhất trong ngành ô tô, nổi bật với khả năng tiết kiệm điện năng Mặc dù đèn LED không tỏa nhiệt khi hoạt động như đèn Halogen, nhưng nhiệt lượng sinh ra ở chân đèn có thể gây nguy hiểm cho các bộ phận lân cận Do đó, các nhà sản xuất thường không sử dụng đèn LED cho chiếu sáng chính, mà chủ yếu ứng dụng cho xi-nhan, đèn chiếu sáng ban ngày và đèn phanh.
Thông số cơ bản
Khoảng chiếu sáng xa từ 180 – 250m
Khoảng chiếu sáng gần từ 50 – 75m
Hình 1.6 : Cấu tạo đèn LED
Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn:
+ Ở chế độ chiếu xa là 45 – 70W
+ Ở chế độ chiếu gần là 35 – 40W
Chức năng
Đèn pha giúp tăng cường tầm nhìn cho người lái khi di chuyển vào ban đêm, với cấu tạo gồm một hoặc hai bóng đèn để chiếu xa và chiếu gần Hiện nay, nhiều xe, như Toyota Vios, sử dụng bóng halogen để mang lại ánh sáng trắng và sáng hơn so với bóng đèn thông thường.
Vào năm 2010, đèn xe không chỉ được sử dụng để xin đường qua chế độ flash mà còn có một số xe được trang bị hệ thống chiếu sáng ban ngày, giúp thông báo sự hiện diện của xe cho các lái xe khác Bên cạnh đó, đèn sương mù cũng là một trang bị quan trọng trên xe.
Trong điều kiện sương mù hoặc mưa lớn, việc sử dụng đèn pha chính có thể tạo ra ánh sáng chói, gây khó chịu cho các lái xe đối diện Để giảm thiểu tình trạng này, việc sử dụng đèn sương mù là giải pháp hiệu quả Bên cạnh đó, đèn phanh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường an toàn khi lái xe trong những điều kiện thời tiết xấu.
Đèn phanh được sử dụng để thông báo cho lái xe phía sau giữ khoảng cách an toàn khi phanh, thường gắn chung với đèn hậu nhưng có công suất lớn hơn Đèn hậu được lắp ở phía sau xe, có tác dụng cảnh báo cho các phương tiện phía sau về sự hiện diện của xe, đặc biệt khi di chuyển trong đường hầm hoặc vào ban đêm Trong khi đó, đèn xi nhan giúp chỉ dẫn hướng rẽ của xe.
Đèn tín hiệu được sử dụng để báo rẽ trái, phải hoặc chuyển hướng di chuyển, phát tín hiệu ngắt quãng nhằm thu hút sự chú ý với tần số chớp từ 60 đến 120 lần mỗi phút.
Hệ thống đèn cảnh báo khẩn cấp giúp thông báo cho các phương tiện khác rằng xe bạn đang cần dừng gấp, hoạt động bằng cách chớp tất cả các bóng đèn cùng một lúc giống như đèn xi nhan Đèn lùi sẽ tự động sáng khi xe được gài số lùi, nhằm báo hiệu cho các xe khác và người tham gia giao thông Ngoài ra, đèn biển số cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện xe trên đường.
Dùng để soi sáng biển số vào ban đêm để thuận tiên cho việc nhận biết số xe
SƠ ĐỒ CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN XE MAZDA6
Giới thiệu chung Mazda 6
Mazda 6-2018 là sự tổng hòa của những phẩm chất mà người trẻ tìm kiếm ở một mẫu xe phân khúc hạng D Giá trị thương hiệu Nhật bền bỉ, thiết kế nâng cấp hiện đại hơn, khả năng vận hành cũng như những trang bị công nghệ tạo sức hút cho mẫu xe này MAZDA 6-2018 có những điểm nổi bật về công nghệ đèn LED, những cụm cảm biến hay bộ viền mạ crom đằng trước làm cho MAZDA 6-2018 rất nổi bật
Hình 2.1 : Tổng quan xe Mazda 6
2.1.1 Vị trí các bộ phận của hệ thống
Hình 2.2 : Các cụm đèn phía đầu xe Mazda 6
Hình 2.3 : Các cụm đèn phía sau Mazda 6 – 2017
Hệ thống chiếu sáng
2.2.1.Hệ thống đèn pha cốt a.Cấu tạo, sơ đồ mạch điện đèn pha cốt bao gồm :
Ắc quy cung cấp năng lượng cho hệ thống điện, trong khi các cầu chì tổng (200A) và cầu trì bảo vệ (25A) đảm bảo an toàn cho mạch điện Khối điều khiển, cầu tri pha cốt trái và phải (15A, 20A) cùng với rơ le pha cốt điều khiển hoạt động của đèn pha Dây điện, cụm công tắc điều khiển và giắc nối kết nối các thành phần lại với nhau Bóng đèn pha cốt phát sáng nhờ vào tín hiệu từ các cảm biến ánh sáng và cảm biến mưa, giúp tự động điều chỉnh độ sáng và hoạt động của đèn Nguyên lý hoạt động của mạch đèn pha cốt dựa trên sự phối hợp giữa các thiết bị này để đảm bảo hiệu suất chiếu sáng tối ưu.
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cầu chì nguy hiểm ( 25A) → chân 1A,1B của hệ thống điều khiển FBCM
Khi người lái chuyển công tắc chế độ đèn sang vị trí HEAD (HIGH), đèn pha sẽ hoạt động ở chế độ chiếu xa Tín hiệu điều khiển từ hộp điều khiển START STOP UNIT được gửi đến, đồng thời FBCM cũng nhận tín hiệu điều khiển này.
Chân I của công tắc điều khiển → 4L → 1X → 2W của FBCM (
Hộp điều khiển) Ta có dòng điện như sau :
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cuộn rơ le đèn pha mức cao → chân 2X của FBCM Lúc này tiếp điểm C và D của rơ le đóng , mạch xuất hiện dòng điện
Nguồn điện đi qua cầu chì tổng 200A và cầu chì 20A, sau đó đến tiếp điểm C, D của rơ le đèn pha Khi người lái bật công tắc chọn chế độ đèn đến vị trí HEAD (LOW), các đèn pha chiếu gần được kích hoạt, tạo ra dòng điện cần thiết cho hệ thống chiếu sáng.
Hình 2.4 : Sơ đồ mạch đèn pha cốt
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cuộn rơ le đèn pha mức thấp → chân 1M của FBCM Lúc này tiếp điểm D và C của rơ le đóng, mạch xuất hiện dòng điện
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → tiếp điểm của rơ le đóng mạch lúc này dòng điện chia thành 2 nhánh:
- Nhánh 1: chân C của rơ le → cầu chì (15A) → đèn pha phải mức thấp→ G02 → mát
- Nhánh 2: chân C của rơ le → cầu chì (15A) → đèn pha trái mức thấp → G02 → mát Lúc này đèn pha chiếu gần sẽ phát sáng
Khi người lái kích hoạt công tắc ở vị trí FLASH, hộp điều khiển START STOP UNIT sẽ nhận tín hiệu, đồng thời FBCM cũng nhận được tín hiệu điều khiển.
- Chân C của công tắc điều khiển → 4D → 1X → 2W của FBCM ( hộp điều khiển
Lúc này xuất hiện dòng điện:
(+) Nguồn → cầu chì tổng ( 200A) → cuộn rơ le đèn pha mức cao → chân 2X của FBCM ( hộp điều khiển ) Tiếp điểm C,D đóng mạch xuất hiện dòng điện
(+) Nguồn → cầu chì tổng → cầu chì (20A) → tiếp điểm C,D rơ le đèn pha Đèn pha mức cao → G04/G02 → mát
2.2.2 Hệ thống đèn phía sau, soi biển số, đèn dừng xe a.Sơ đồ, cấu tạo của mạch đèn
Cấu tạo của sơ đồ mạch điện bao gồm:
- Ắc quy, rơ le và khối cầu chì
Hình 2.5 : Sơ đồ nguyên lý đèn soi biển số, đèn dừng , đèn đỗ b Nguyên lí hoạt động
* Nguyên lí hoạt động mạch đèn soi biển số
- Khi bật khóa điện ON FBCM ( Hộp điều khiển) sẽ xuất hiện dòng điện:
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cầu chì nguy hiểm (25A) → chân 1A/1B của FBCM → chân 1I → WGN → đèn soi biển số → G22 → mát
* Nguyên lí hoạt động mạch đèn sau
-Khi bật khóa điện ON FBCM được điều khiển có điện làm cho đèn phía sau sáng Ta có dòng điện như sau:
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cầu chì nguy hiểm (25A) → chân 1A/1B của FBCM → chân 1I → đèn sau trái / phải → G22 → mát
-Lúc này đèn phía sau sáng
*Nguyên lí hoạt động đèn báo dừng :
-Khi người lái muốn xe dừng thì FBCM sẽ điều khiển mạch đèn dừng làm cho đèn báo dừng sáng Ta có dòng điện như sau:
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cầu chì nguy hiểm (25A) → chân
1A/1B của FBCM → chân 1J → đèn báo dừng trái/ phải → G04/G02 → mát
2.2.3 Hệ thống đèn sương mù a Sơ đồ, cấu tạo của mạch đèn
Hình 2.6 : Sơ đồ mạch đèn sương mù
Cấu tạo của hệ thống đèn sương mù bao gồm ắc quy, cầu chì tổng 200A, cầu chì đèn sương mù 15A, rơ le, dây dẫn điện và giắc nối, cùng với đèn sương mù và công tắc điều khiển Nguyên lý hoạt động của hệ thống này dựa trên việc cung cấp điện từ ắc quy qua các cầu chì và rơ le, đảm bảo an toàn và hiệu suất tối ưu cho đèn sương mù.
* Điều khiển đèn sương mù phía trước sáng
- Công tắc ở vị trí F.FOG → chân 4G của START STOP UNIT( khối điều khiển) nhận được tín hiệu Đồng thời FBCM sẽ điều khiển dòng điện như sau :
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → rơ le và khối cầu chì → cầu chì sương mù ( FOG 15A)
→ cuộn dây rơ le đèn sương mù phía trước ( chân A,E) → cuộn dây xanh lục sọc da cam → chân 2AB của hộp điều khiển FBCM Lúc này tiếp điểm
CD đóng lại và dòng điện đi như sau:
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → rơ le và khối cầu chì → cầu chì sương mù ( FOG 15A)
Cuộn dây rơ le đèn sương mù phía trước (chân D, C) kết nối với cuộn dây đỏ sọc vàng và bóng đèn sương mù thông qua cuộn dây đen, tạo ra một mạch điện hoàn chỉnh Khi mạch được kích hoạt, bóng đèn sương mù phía trước sẽ sáng lên, cung cấp ánh sáng cần thiết trong điều kiện thời tiết xấu.
* Điều khiển đèn sương mù phía sau sáng:
- Công tắc ở vị trí R.FOG
Nguồn điện đi qua cầu chì tổng 200A và cầu chì STOP 10A, sau đó đến cuộn dây xanh lục sọc trắng và chân 2K Tiếp theo, dòng điện tiếp tục đến 4Q và cuộn dây xanh lam, làm cho đèn sương mù phía sau sáng lên, tạo ra ánh sáng mát.
2.2.4 Hệ thống đèn xin nhan và báo nguy a.Sơ đồ, cấu tạo mạch đèn
- Cấu tạo: Ắc quy, cầu chì tổng (200A), cầu chì (25A), rơ le, đèn xin nhan,công tắc đèn, hộp diều khiển FBCM b.Nguyên lí hoạt động
*Nguyên lí hoạt động của mạch đèn xin nhan trái
Khi người lái chuyển công tắc xin nhan sang vị trí bên trái (LH), thiết bị START STOP UNIT sẽ nhận tín hiệu Đồng thời, hộp điều khiển FBCM cũng nhận được tín hiệu điều khiển xin nhan trái, dẫn đến việc dòng điện điều khiển bóng đèn bên trái bắt đầu nhấp nháy.
(+) Nguồn → cầu chì tổng(200A) → rơ le và cầu chì → cuộn dây màu hồng
→ các chân 1A/1B/3K/3L của bộ FBCM Tại đây chia làm 3 nhánh:
- Nhánh 1: Chân 2B của FBCM → cuộn dây đỏ sọc đen → đèn xin nhan trái trước sáng → cuộn dây nâu vàng → G04 → mát
- Nhánh 2: Chân 2D của FBCM → cuộn dây xanh lam sọc đen → đèn xin nhan trái sau sáng → cuộn dây đen → G22 → mát
Hình 2.7 : Mạch đèn xin nhan và đèn báo nguy hiểm
Nhánh 3: Chân 2F của FBCM → cuộn dây xanh lục sọc đỏ → đèn xin nhan gương trái → cuộn dây đen → G13 → mát
*Nguyên lí hoạt động của mạch đèn xin nhan phải
Khi người lái bật công tắc xin nhan bên phải (RH), thiết bị START STOP UNIT nhận tín hiệu và hộp điều khiển FBCM cũng nhận được tín hiệu điều khiển xin nhan phải Lúc này, dòng điện điều khiển bóng đèn bên phải sẽ nhấp nháy Dòng điện đi qua nguồn (+), cầu chì tổng (200A), rơ le và cầu chì, rồi đến cuộn dây màu hồng và các chân 1A/1B/3K/3L của bộ FBCM, chia thành 3 nhánh Nhánh 1 dẫn đến chân 1G của FBCM, làm cho đèn xin nhan bên phải trước sáng lên qua cuộn dây đen sọc đỏ và G02.
Nhánh 2: Chân 1E của FBCM → đèn xin nhan phải sau sáng → cuộn dây đen sọc vàng → G22 → mát
Nhánh 3: Chân 1F của FBCM → cuộn dây xanh lục sọc cam → đèn xin nhan gương phải → cuộn dây đen → G15 → mát
* Nguyên lí hoạt động đèn báo nguy
Khi lái xe cần cảnh báo các phương tiện khác về việc dừng khẩn cấp, họ sẽ bật công tắc báo nguy Khi đó, tất cả các đèn xin nhan trên xe sẽ sáng lên để thông báo cho những người tham gia giao thông xung quanh.
Khi công tắc được đóng, tiếp điểm C/D của công tắc sẽ kết nối tiếp mát cho hộp điều khiển START STOP UNIT Đồng thời, hộp điều khiển FBCM nhận tín hiệu báo nguy và dòng điện sẽ xuất hiện.
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → rơ le và cầu chì → các chân 1A/1B/3K/3L của bộ FBCM và điều khiển làm cho tất cả các đèn xin nhan đều sáng
2.2.5 Hệ thống đèn tín hiệu lùi a.Sơ đồ, cấu tạo của mạch
Hình 2.8 : Mạch đèn báo lùi b.Nguyên lí hoạt động
- Hộp điều khiển( PCM) có tín hiệu điều khiển Đồng thời có tín hiệu điều khiển hộp RPCM để cung cấp (+) nguồn cho bóng đèn lùi sáng
*Ta có dòng điện như sau:
- IG1 RELAY → cầu chì (10A) → chân 2L của RPCM → 4S → bóng đèn lùi → cuộn dây đen sọc vàng → G22 → mát Đèn báo lùi hoạt động
2.2.6 Hệ thống tín hiệu đèn phanh a.Sơ đồ, cấu tạo của mạch
- Cấu tạo: Ắc quy, cầu chì tổng 200A, cầu chì 10A, khối điều khiển ( RPCM)
Hình 2.9 : Sơ đồ mạch đèn phanh b.Nguyên lí hoạt động
-Khi người lái xe đạp phanh công tắc chân phanh ở dưới bàn đạp phanh đóng lại, trong mạch xuất hiện dòng điện:
(+) Nguồn → cầu chì tổng (200A) → cầu chì (10A) → Công tắc đèn phanh chia làm 2 nhánh: Nhánh 1: → chân 2J của RBCM( hộp điều khiển)
Nhánh 2: → chân 1C của hộp điều khiển START STOP UNIT
Hộp điều khiển nhận tín hiệu điều khiển điện phanh, dẫn đến việc xuất hiện dòng điện từ nguồn qua cầu chì tổng 200A và cầu chì 10A Dòng điện này đi đến chân E/A của cuộn rơ le đèn phanh và chân 2H của RBCM, khiến tiếp điểm C/D của rơ le đóng mạch và tạo ra dòng điện.
Nguồn điện được cung cấp qua cầu chì tổng 200A và cầu chì 10A, sau đó dẫn đến tiếp điểm rơ le đèn phanh (C,D) Dòng điện này kích hoạt đèn phanh trái, đèn phanh phải và đèn phanh công suất cao, giúp báo hiệu cho các xe phía sau biết rằng xe đang giảm tốc độ Điều này rất quan trọng để tài xế phía sau có thể giữ khoảng cách an toàn.
2.2.7 Hệ thống còi a Sơ đồ, cấu tạo của mạch
-Cấu tạo :Ắc quy, khối điều khiển FBCM, còi, công tắc còi, cầu chì, rơ le còi
Hình 2.10 : Sơ đồ mạch còi b.Nguyên lí hoạt động
Khi chưa đóng công tắc còi: Dòng điện đi qua cầu chì 10A → cuộn dây rơ le chân A/E chia thành 2 nhánh:
-Nhánh 1: Tới chân A/N của CLOCK SPRING → chân A của công tắc còi
- Nhánh 2 đi tới chân 1L của khối điều khiển FBCM( khi còi chưa kêu)
(+) Nguồn → cầu chì chính (200A) → cầu chì (15A) → tiếp điểm C/D → còi → mát Hệ thống còi hoạt động và coi kêu.
Hệ thống đèn thông minh Adaptive Front-light System
Trong những năm gần đây, sự phổ biến của đèn Xenon đã thúc đẩy việc áp dụng hệ thống chiếu sáng góc cua trên các mẫu xe mới.
Để khắc phục hiện tượng thiếu ánh sáng khi xe vào cua hoặc di chuyển trên những con đường khúc khuỷu, các nhà sản xuất đã phát triển các hệ thống chiếu sáng thông minh Những hệ thống này, như Adaptive Front Lighting System và High Beam Control System, giúp điều chỉnh vùng chiếu sáng theo điều kiện đường xá, giảm thiểu tình trạng vùng tối đột ngột xuất hiện, từ đó tăng cường an toàn cho người lái và giảm nguy cơ tai nạn do không kịp nhìn thấy mặt đường trong các khúc quanh tối tăm.
Hệ thống AFS (Adaptive Front lighting System) là công nghệ đèn chiếu sáng thông minh, cho phép ánh sáng tự điều chỉnh theo hướng quay của bánh xe và tốc độ di chuyển của xe, nhằm tối ưu hóa khả năng chiếu sáng trên đường phía trước.
Khi vào cua, hệ thống đèn pha AFS sẽ tự động điều chỉnh ánh sáng chiếu xuống mặt đường, giúp tài xế có tầm nhìn rõ ràng hơn so với những xe không trang bị công nghệ này.
Hệ thống đèn pha AFS có khả năng tạo ra ánh sáng đặc biệt giúp giảm độ chói phản xạ từ nước trên đường, đặc biệt hữu ích khi lái xe trong điều kiện mưa.
Khi lái xe trên xa lộ, đèn pha AFS sẽ tự động điều chỉnh ánh sáng để chiếu xa hơn tùy theo tốc độ, giúp cải thiện khả năng hiển thị cho người lái.
Hình 2.12 : Hệ thống AFS khi chiếu xa
Khi lái xe trong đô thị, đèn pha AFS điều chỉnh mô hình chùm sáng để mở rộng tầm nhìn, giúp người lái dễ dàng quan sát rõ ràng cả đường đi và các khu vực xung quanh.
Hình 2.13 : Hệ thống AFS khi chiếu gần
Hệ thống Adaptive Front Lighting System bao gồm các thành phần chính như cảm biến tốc độ xe điện từ, cảm biến góc đánh lái, cảm biến cân bằng xe, hộp điều khiển, motor servo điều khiển và cơ cấu chấp hành với các loại đèn pha như Halogen, Xenon và Bi Xenon.
Hình 2.14 : Các bộ phận của hệ thống AFS
Cảm biến tốc độ xe loại điện từ
Hình 2.15 : Cảm biến tốc độ xe (loại điện từ) Cảm biến góc đánh lái loại Hall
Cảm biến cân bằng xe
Hình 2 16 : Cảm biến vị trí (Hall)
Hình 2.17 : Cảm biến cân bằng cảm ứng
Hình 2.18 : Hộp điều khiển AFS Moto servo điều khiển
Hình 2.19 : Motor Servo xoay ông chiếu sáng
Chức năng bật đèn khi vào những khúc cua lớn hoặc rẽ hướng (đèn liếc tĩnh)
Hình 2.21 : Hệ thống đèn liếc tĩnh
Hệ thống Adaptive Front Lighting System trang bị thêm nguồn sáng phụ bên cạnh đèn cốt, giúp chiếu sáng các góc cua khi xe vào khúc rẽ mà ánh sáng từ đèn cốt không đủ chiếu tới Nguồn sáng phụ này được thiết kế để cải thiện khả năng quan sát và an toàn khi lái xe vào ban đêm.
Cụm đèn chiếu sáng góc cua chỉ được kích hoạt dựa trên ba yếu tố quan trọng, đảm bảo rằng đèn này hoạt động khi xe vào cua gấp hoặc thực hiện các thao tác rẽ phải, rẽ trái.
- Tình trạng của đèn Signal (bật hoặc tắt)
Giới thiệu các chế độ hoạt động của đèn chiếu sáng góc cua lớn hoặc rẽ hướng
Hình 2.23 : Hệ thống đèn liếc tĩnh
Hình 2.24 : Hệ thống đèn liếc động
- 2 đèn chiếu sáng góc cua được bố trí cạnh đèn cốt
- Bộ điều khiển trung tâm
Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm, nhận tín hiệu từ cảm biến góc lái, cảm biến tốc độ và đèn xi nhan Hệ thống này tự động nhận diện điều kiện vận hành của xe, bật đèn chiếu sáng góc cua để tăng cường độ sáng cho đèn cốt, nâng cao an toàn khi lái xe trong các tình huống góc cua.
Hệ thống AFS được thiết kế để cải thiện khả năng chiếu sáng khi vào cua Khi người lái bật công tắc đèn xi nhan, bộ điều khiển trung tâm sẽ ngay lập tức kích hoạt đèn chiếu sáng góc cua tương ứng với bên trái hoặc bên phải Ngoài ra, khi xe di chuyển dưới 40 km/h và vào cua gấp, hệ thống sẽ tự động kích hoạt đèn chiếu sáng bên cua để đảm bảo an toàn Bộ điều khiển trung tâm liên tục nhận tín hiệu từ các cảm biến và điều chỉnh vùng chiếu sáng, giúp tối ưu hóa khả năng chiếu sáng theo góc cua và điều kiện đường xá.
Khi sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng góc cua, việc bật tắt đột ngột có thể gây chói mắt hoặc làm người điều khiển xe đối diện giật mình Để khắc phục hiện tượng này, hệ thống chiếu sáng góc cua được trang bị công nghệ dimme, cho phép điều khiển ánh sáng một cách từ từ, giúp ánh sáng tăng và giảm dần trong vài giây.
Trong điều kiện thời tiết xấu, đèn chiếu sáng góc cua hai bên có thể chuyển sang chế độ đèn sương mù, giúp tối ưu hóa tầm nhìn Ngoài ra, khi cài số lùi, đèn hai bên sẽ tự động bật lên để chiếu sáng dọc theo thân xe.
Chức năng thay đổi góc chiếu sáng khi vào những khúc cua nhỏ hơn 15 độ (đèn liếc động)
Khác với hệ thống đèn liếc tĩnh, hệ thống đèn liếc động chỉ cần một nguồn sáng duy nhất để thay đổi vùng chiếu sáng, mà không cần đèn chiếu phụ như trong hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh Cụ thể, khi vào cua, thay vì bật thêm đèn chiếu phụ, người ta sử dụng chính nguồn sáng của bóng đèn cốt để điều chỉnh vùng chiếu sáng theo góc cua Đèn cốt sẽ tự động thay đổi vùng chiếu sáng, mang lại hiệu quả chiếu sáng tối ưu hơn.
QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
Các triệu chứng thường gặp
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ
Tất cả các đèn pha không sáng Công tắc chế độ đèn pha
Dây điện hoặc giắc nối
Chỉ có một đèn pha (chiếu gần) sáng
Cầu chì H-LP RH/H-LP LO
Dây điện hoặc giắc nối Các đèn pha chiếu gần không sáng
Công tắc chế độ đèn pha
Dây điện hoặc giắc nối
Chỉ có một đèn pha (chiếu xa) sáng
Cầu chì H-LP RH/H-LP LO
Dây điện hoặc giắc nối Các đèn pha (chiếu xa) không sáng
Công tắc chế độ đèn pha
Dây điện hoặc giắc nối
Nháy pha không sáng (Các đèn pha và đèn Hi-beam bình thường)
Công tắc chế độ đèn pha
Dây điện hoặc giắc nối Bảng 3.1 : Triệu chứng thường gặp của đèn pha
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ Đèn hậu không sáng (Đèn pha bình thường)
Công tắc chế độ đèn pha
Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe
Các đèn báo khoảng cách phía trước không sáng
Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe
Các đèn hậu không sáng
Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe Đèn soi biển số không sáng
Dây điện hoặc giắc nối
Bảng 3.2 : Triệu chứng thường gặp của đèn hậu
3.1.3.Hệ thống đèn sương mù
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ
Các đèn sương mù phía trước không sáng khi công tắc điều khiển đèn ở vị
Cầu chì FR FOG PANEL 1 Rơle đèn sương mù trước Công tắc chế độ đèn pha trí TAIL hay HEAD (Đèn pha sáng bình thường)
Dây điện hoặc giắc nối
Chỉ có một đèn sương mù sáng
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối
Bảng 3.3 : Triệu chứng thường gặp của đèn sương mù
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ Đèn lùi không sáng
Công tắc vị trí trung gian/đỗ sẽ ( cho loại A/T )
Công tắc đèn lùi ( Cho loạt
M/T ) Dây điện hoặc giắc nối
Chỉ có một đèn lùi sáng
Dây điện hoặc giắc nối
Bảng 3.4 : Triệu chứng thường gặp của đèn lùi
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ
Không có đèn phanh nào sáng
Cầu chì STOP Công tắc đèn phanh Dây điện hoặc giắc nối
Chỉ có một đèn phanh không sáng
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối Đèn phanh lắp cao không sáng
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối
Bảng 3.5 : Triệu chứng thường gặp của đèn phanh
3.1.6.Hệ thống đèn xi nhan
Triệu chứng Khu vực nghi ngờ
Không có đèn xi nhan nào sáng
Bộ tạo nháy đèn xi nhan và công tắc chế độ đèn pha là những linh kiện quan trọng trong hệ thống điện của xe Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, cần kiểm tra dây điện hoặc giắc nối, cũng như ECU chính của thân xe Nếu đèn xi nhan trước (trái hoặc phải) không nháy, có thể do sự cố từ những bộ phận này.
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe
Bộ tạo nháy đèn xi nhan Đèn xi nhan bên (trái hoặc phải) không nháy
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe
Bộ tạo nháy đèn xi nhan Đèn xi nhan sau (trái hoặc phải) không sáng
Bóng đèn Dây điện hoặc giắc nối ECU Chính thân xe
Bộ tạo nháy đèn xi nhan Bảng 3.6 : Triệu chứng thường gặp của đèn xi nhan
Các phương pháp chuẩn đoán
3.2.1.Phân chia theo phương pháp chuẩn đóan
- Xác suất thống kê, thực nghiệm
- Theo kinh nghiệm ( tri thức chuyên gia ), trực tiếp thông qua cảm quan của con người
- Phương pháp tìm dấu vết, nhận dạng
3.2.2.Phân chia theo công cụ chuẩn đoán
- Các công cụ chuẩn đoán đơn giản
- Chuẩn đoán trên thiết bị chuyên dùng
- Chuẩn đoán bằng hệ chuyên gia chuẩn đoán máy
Các phương pháp chẩn đoán đơn giản, dựa vào cảm quan con người và thiết bị đo lường thông dụng, vẫn giữ vai trò quan trọng hiện nay Chúng thường được áp dụng khi số lượng đối tượng cần chẩn đoán không lớn hoặc khi các đối tượng này có tính đồng nhất.
Công nghệ tự chuẩn đoán đã có mặt trên ô tô từ lâu và ngày nay đã phát triển mạnh mẽ, mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt cho các hệ thống tự động phức tạp trên xe.
Các phương pháp chẩn đoán hiện nay đang ngày càng phát triển, đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa chẩn đoán Những thiết bị chuyên dụng và hệ thống chuyên gia chẩn đoán mang lại hiệu quả cao, đặc biệt khi áp dụng cho các đối tượng có số lượng lớn.
Quy trình kiểm tra
3.3.1.1.Kiểm tra các cầu chì (H-LP RH/H-LP LO RH, H-LP LH/H-LP LO LH) a.Tháo các cầu chì H-LP RH/H-LP LO RH và H-LP LH/H-LP LO LH ra khỏi hộp rơle khoang động cơ b.Đo điện trở theo các giá trị trong bảng dưới đây Điện trở tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Điều kiện kiểm tra Điều Kiện Tiêu Chuẩn
Hình 3.1 : Hộp rơle khoang động cơHình 3.2 : Hộp rơle khoang động cơ
Mọi điều kiện Dưới 1 Ω c.Lắp lại các cầu chì H-LP RH/H-LP LO RH và H-LP LH/H-LP LO LH
Nếu cầu chì hỏng thì thay thế cầu chì
3.3.1.2.Kiểm tra bóng đèn pha a.Ngắt các giắc nối B3 và B4 của đèn pha b.Cấp điện áp ắc quy vào các cực và kiểm tra rằng đèn pha sáng lên
OK: Điều Kiện Đo Điều Kiện Tiêu Chuẩn
- Cực 3 Cực âm ắc quy -
Cực 2 Đèn pha sáng (chế độ pha/chiếu xa) Hình 3.3 : Bóng đèn phaHình 3.4 : Bóng đèn pha
- Cực 3 Cực âm ắc quy -
Cực 1 Đèn pha sáng (chế độ cốt/chiếu gần) c.Lắp lại các giắc nối đèn pha
Nếu bóng đèn hỏng thì thay thế
3.3.1.3.Kiểm tra dây điện và giắc nối (cầu chì - bóng đèn pha) a.Ngắt các giắc nối B3 và B4 của đèn pha b.Đo điện áp theo các giá trị trong bảng dưới đây Điện áp tiêu chuẩn:
Cụ Đo Điều kiện kiểm tra Điều Kiện Tiêu Chuẩn Hình 3.5 : Giắc nối
Mọi điều kiện Từ 11 đến 14 V
Mọi điều kiện Từ 11 đến 14 V c.Lắp lại các giắc nối đèn pha
*Nếu vẫn không được thì sửa chữa hoặc thay thế
3.3.1.4.Kiểm tra công tắc chế độ đèn pha a.Tháo công tắc chế độ đèn pha b.Đo điện trở theo các giá trị trong bảng dưới đây Điện trở tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Trạng Thái Của Công Tắc Điều Kiện Tiêu
Chuẩn Hình 3.7 : Công tắc chế độ đèn pha
Hình 3.8 : Công tắc chế độ đèn pha
D4-11 (ED) Công tắc chế độ đèn pha
Công tắc điều khiển đèn ở vị trí HEAD Công tắc chế độ đèn pha LOW BEAM
Công tắc điều khiển đèn ở vị trí HEAD Công tắc chế độ đèn pha HI
Dưới 1 Ω c.Lắp lại công tắc chế độ đèn pha
*Nếu hỏng thì thay thế công tắc
3.3.1.5.Kiểm tra dây điện và giắc nối (công tắc chế độ đèn pha - đèn pha) a.Ngắt giắc nối D4 của công tắc chế độ đèn pha b.Đo điện áp theo các giá trị trong bảng dưới đây Điện áp tiêu chuẩn:
Hình 3.9 : Công tác chế độ đèn pha
Cụ Đo Điều kiện kiểm tra Điều Kiện Tiêu Chuẩn D4-8 (HL)
Mọi điều kiện Từ 11 đến 14 V
Mọi điều kiện Từ 11 đến 14 V c.Lắp giắc nối công tắc công tắc chế độ đèn pha
3.3.2.Mạch đèn hậu a Kiểm tra xem đèn có sáng không
Kiểm tra xem các đèn sau đây có sáng không: Đèn cạnh phía trước, đèn hậu và đèn soi biển số
Tình trạng hoạt động Chuyển đến
Nếu không có đèn nào sáng, trước tiên cần kiểm tra các đèn báo khoảng cách phía trước, đèn hậu và đèn soi biển số Các bước kiểm tra bao gồm: kiểm tra cầu chì, công tắc chế độ đèn pha, và các dây điện cũng như giắc nối giữa các bộ phận như ECU chính thân xe và ắc quy Đặc biệt, cần kiểm tra bóng đèn báo khoảng cách phía trước, bóng đèn hậu và bóng đèn soi biển số cùng với các kết nối điện tương ứng Cuối cùng, hãy kiểm tra mạch đèn sương mù phía trước để đảm bảo chúng hoạt động bình thường.
Kết quả Đi đến bước
Cả đèn sương mù bên trái và bên phải đều không sáng
Để kiểm tra hệ thống đèn sương mù, đầu tiên cần xác định xem đèn bên trái hoặc bên phải có sáng hay không Tiếp theo, kiểm tra cầu chì cho đèn sương mù và bảng điều khiển Nếu không có vấn đề, tiếp tục kiểm tra rơle đèn sương mù phía trước Sau đó, kiểm tra dây điện và giắc nối giữa cầu chì và rơle đèn sương mù Đừng quên kiểm tra công tắc chế độ đèn pha và dây điện kết nối với rơle Cuối cùng, kiểm tra bóng đèn sương mù và các kết nối điện giữa rơle và cụm đèn sương mù phía trước.
3.3.4.Mạch đèn lùi a Kiểm tra cầu chì (gauge) b Kiểm tra bóng đèn lùi c Kiểm tra kiểu hộp số d Kiểm tra công tắc vị trí đỗ xe/trung gian e Kiểm tra dây điện và giắc nối (cầu chì gauge - công tắc vị trí đỗ xe/trung gian) f Kiểm tra dây điện và giắc nối (công tắc vị trí đỗ xe/trung gian - cụm đèn hậu) g Kiểm tra công tắc đèn lùi h Kiểm tra dây điện và giắc nối (cầu chì gauge - công tắc đèn lùi) i Kiểm tra dây điện và giắc nối (công tắc đèn lùi - cụm đèn hậu)
3.3.5 Mạch đèn phanh a Kiểm tra cầu chì (stop) b Kiểm tra bóng đèn phanh phía sau c Kiểm tra công tắc đèn phanh d Kiểm tra dây điện và giắc nối (cầu chì stop - công tắc đèn phanh) e Kiểm tra dây điện và giắc nối (công tắc đèn phanh - đèn phanh sau)
3.3.6.Mạch đèn xi nhan a Kiểm tra mạch nguồn và mạch nối mát. i.Tháo rơle bộ nháy xi nhan ra khỏi ECU chính thân xe ii.Đo điện áp theo các giá trị trong bảng dưới đây Điện áp tiêu chuẩn:
Nối Dụng Cụ Đo Trạng Thái Của Công
Tắc Điều Kiện Tiêu Chuẩn
1 (IG) - Mát thân xe Khoá điện OFF 0 V
1 (IG) - Mát thân xe Khoá điện ON Từ 11 đến 14 V
4 (B) - Mát thân xe Mọi điều kiện Từ 11 đến 14 V
KẾT LUẬN VÀ NHỮNG KIẾN NGHỊ
Hệ thống chiếu sáng trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và thuận tiện khi di chuyển trong điều kiện thiếu ánh sáng Qua việc nghiên cứu hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên xe Mazda6 trong môn đồ án chuyên ngành ô tô, tôi đã tích lũy được nhiều kiến thức quý báu Tôi đã hiểu rõ về chức năng, nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này, cũng như các hư hỏng thường gặp và phương pháp tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa các chi tiết liên quan.
Khi còn là sinh viên, việc tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe ô tô, đặc biệt là mẫu xe cao cấp như Mazda6, thực sự là một thách thức Tuy nhiên, nhờ vào kiến thức đã học và sự hỗ trợ từ thầy giáo Nguyễn, em đã có thể hiểu rõ hơn về hệ thống quan trọng này trong ô tô.
Tuấn Nghĩa đã tìm hiểu thêm thông tin từ sách báo và quan sát thực tế các đèn pha của xe Mazda6 ở phía trước và phía sau để khắc phục khó khăn và hoàn thành bài làm của mình.
