HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU TRÊN XE Ô TÔ

Tác giả: Vương Ngọc Thắng Ngày đăng: 31/10/2020

Hệ thống chiếu sáng – tín hiệu trên ôtô là một phương tiện đi lại thiết yếu giúp tài xế hoàn toàn có thể nhìn thấy trong điều kiện kèm theo tầm nhìn hạn chế, dùng để báo những trường hợp di dời để mọi người xung quanh phân biệt. Ngoài công dụng trên, mạng lưới hệ thống chiếu sáng còn hiển thị những thông số kỹ thuật hoạt động giải trí của những mạng lưới hệ thống trên ôtô đến tài xế trải qua bảng tableau và soi sáng khoảng trống trong xe .

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Nhiệm vụ hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng nhằm mục đích bảo vệ điều kiện kèm theo thao tác cho người lái ôtô nhất là vào đêm hôm và bảo vệ bảo đảm an toàn giao thông vận tải .

Yêu cầu hệ thống chiếu sáng

Đèn chiếu sáng phải đáp ứng 2 yêu cầu:

–    Có cường độ sáng lớn. 
–    Không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều. 

Phân Loại hệ thống chiếu sáng

Theo đặc điểm của phân bố chùm ánh sáng người ta phân thành 2 loại hệ thống chiếu sáng:
–    Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu.
–    Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ.

Các công dụng và thông số kỹ thuật cơ bản

Thông số cơ bản hệ thống chiếu sáng

Khoảng chiếu sáng :

–    Khoảng chiếu sáng xa từ 180 – 250m.
–    Khoảng chiếu sáng gần từ  50 – 75m.

Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn :

–    Ở chế độ chiếu xa là 45 – 70W 
–    Ở chế độ chiếu gần là 35 – 40W 

Các loại đèn trong hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô

Hệ thống chiếu sáng là một tổng hợp gồm nhiều loại đèn có công dụng, gồm có :

Đèn kích thước trước và sau xe (Side & Rear lamps)

Đèn đầu (Head lamps – Main driving lamps)

Dùng để chiếu sáng khoảng trống phía trước xe giúp tài xế hoàn toàn có thể nhìn thấy trong đêm hôm hay trong điều kiện kèm theo tầm nhìn hạn chế .

Đèn sương mù (Fog lamps): 

Trong điều kiện kèm theo sương mù, nếu sử dụng đèn pha chính hoàn toàn có thể tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho những xe đối lập và người đi đường. Nếu sử dụng đèn sương mù sẽ giảm được thực trạng này. Dòng phân phối cho đèn sương mù thường được lấy sau relay đèn size .

Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard): 

Đèn này dùng để báo hiệu cho những xe phía sau nhận ra trong điều kiện kèm theo tầm nhìn hạn chế. Dòng phân phối cho đèn này được lấy sau đèn cốt ( Dipped beam ). Một đèn báo được gắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt động giải trí

Đèn lái phụ trợ (Auxiliary driving lamps): 

Đèn này được nối với nhánh đèn pha chính, dùng để tăng cường mức độ chiếu sáng khi bật đèn pha. Nhưng khi có xe đối lập đến gần, đèn này phải được tắt trải qua một công tắc nguồn riêng để tránh gây lóa mắt tài xế xe chãy ngược chiều .

Đèn chớp pha (Headlamp flash switch):

Công tắc đèn chớp pha được sử dụng vào ban ngày để ra hiệu cho những xe khác mà không phải sử dụng đến công tắc nguồn đèn chính .

Đèn lùi (Reversing lamps):

Đèn này được chiếu sáng khi xe gài số lùi nhằm mục đích báo hiệu cho những xe khác và người đi đường .

Đèn phanh (Brake lights): 

Dùng để báo cho tài xế xe sau biết để giữ khoảng cách bảo đảm an toàn khi đạp phanh .

Đèn báo trên tableau: 

Dùng để hiển thị những thông số kỹ thuật, thực trạng hoạt động giải trí của những mạng lưới hệ thống, bộ phận trên xe và báo lỗi ( hay báo nguy ) khi những mạng lưới hệ thống trên xe hoạt động giải trí không thông thường .

Đèn báo đứt bóng (Lamp failure indicator): 

Trên 1 số ít xe người ta lắp mạch báo cho tài xế biết khi có một bóng đèn phía đuôi bị đứt hay sụt áp trên mạch điện làm đèn mờ. Đèn báo này được đặt trên tableau và sáng lên khi có sự cố về mạch hay đèn .

Hình 2.1: Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên ô tô

Một số sơ đồ mạch điều khiển hệ thống chiếu sáng

Sơ đồ công tắc nguồn điều khiển và tinh chỉnh đèn loại dương chờ :

Hình 2.11: Sơ đồ công tắc điều khiển đèn TOYOTA HIACE

Hoạt động :
Khi bậc công tắc nguồn LCS ( Light Control Switch ) ở vị trí Tail :
Dòng điện đi từ : Cực dương ắc quy accu -> W1 -> A2 -> A11 -> mass, cho dòng từ : accu -> cọc 4 ’, 3 ’ -> cầu chì -> đèn -> mass, đèn đờmi sáng lên .
Khi bật công tắc nguồn sang vị trí HEAD thì mạch đèn đờmi vẫn sáng thông thường, đồng thời có dòng từ : -> accu -> W2 -> A13 -> A11 -> mass, rơle đóng 2 tiếp điểm 3 và 4 lúc đó có dòng từ : -> accu -> 4 ’, 3 ’ -> cầu chì -> đèn pha hoặc cốt, nếu công tắc nguồn hòn đảo pha ở vị trí HU, đèn pha sáng lên. Nếu công tắc nguồn hòn đảo pha ở vị trí HL đèn cốt sáng lên .
Khi bật FLASH :
Cực dương ắc quy accu -> W2 -> A14 -> A12 -> A9 -> mass, đèn pha sáng lên. Do đó đèn flash không nhờ vào vào vị trí bậc của công tắc nguồn LCS.
Đối với loại âm chờ ở công tắc nguồn thì đèn báo pha được nối với tim đèn cốt. Lúc này do hiệu suất của bóng đèn rất nhỏ ( < 5W ) nên tim đèn cốt đóng vai trò dây dẫn để đèn báo pha sáng lên trong lúc mở đèn pha . Ta hoàn toàn có thể dùng rơle 5 chân để thay cho công tắc nguồn quy đổi pha cốt, nếu vậy thì công tắc nguồn sẽ bền hơn vì lúc này dòng qua công tắc nguồn là rất bé phải qua cuộn dây của rơle .

Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại âm chờ: 

Hình 2. 12: Sơ đồ công tắc điều khiển đèn TOYOTA HIACE

Trong trường hợp này ta thấy công tắc nguồn vẫn thao tác như một công tắc nguồn thông thường nhưng cách đấu dây trọn vẹn khác, chỉ có một dây nối từ chân số 5 của rơle đến chân công tắc nguồn, nguyên tắc thao tác như sau :
Khi bật công tắc nguồn LCS ở vị trí HEAD đèn đờmi sáng, đồng thời có dòng : Cực dương accu -> W2 -> A13 -> A11 -> mass, rơle đóng 2 tiếp điểm 3 và 4 lúc đó có dòng từ : -> accu -> 4, 3 -> W3 -> A12. Nếu công tắc nguồn chuyển pha ở vị trí HL thì dòng qua cuộn dây không về mass được nên dòng điện đi qua tiếp điểm thường đóng 4, 5 ( của Dimmer Relay ) -> cầu chì -> tim đèn cốt -> mass, đèn cốt sáng lên. Nếu công tắc nguồn hòn đảo pha ở vị trí HU thì dòng qua cuộn W3 -> A12 -> mass, hút tiếp điểm 4 tiếp xúc với tiếp điểm 3, dòng qua tiếp điểm 4, 3 -> cầu chì -> tim đèn pha -> mass, đèn pha sáng lên. Lúc này đèn báo pha sáng, do được mắc song song với đèn pha .

Sơ đồ công tắc điều khiển đèn dùng công tắc LCS loại rời:

Loại dương chờ :

Hình 2. 13: Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại dương chờ

Trường hợp dùng công tắc LCS rời thì công tắc này không nối mass, không cần dùng rơle để hạn chế dòng vì bản thân công tắc chịu được dòng qua nó. Hoạt động như sau: 
Khi bật công tắc LCS ở vị trí TAIL thì dòng điện đi từ: -> accu -> cầu chì -> T1 -> T2 -> đèn đờmi -> mass, đèn đờmi sáng. 

Khi bật công tắc ở vị trí HEAD thì đèn đờmi vẫn sáng bình thường. Nhưng lúc này có dòng: Cực dương ắc quy accu -> cầu chì đèn pha cốt -> H1 -> H2 -> tim đèn pha cốt, lúc này nếu công tắc chuyển đổi pha ở vị trí HU thì đèn pha sáng, đồng thời đèn báo pha sáng, nếu công tắc chuyển đổi pha ở vị trí HL thì đèn cốt sáng. 
Loại âm chờ:

Hình 2. 14: Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại âm chờ

Sơ đồ công tắc điều khiển đèn sương mù

Nhìn chung, xe hơi được sản xuất ở những nơi có sương mù nên dù đã xâm nhập vào thị trường Châu Á Thái Bình Dương nhưng những mạng lưới hệ thống này vẫn còn mặc dầu rất ít khi được dùng .

Hình 2. 15: Sơ đồ công tắc điều khiển đèn sương mù

Trong sơ đồ đấu dây thì đèn sương mù được liên kết với mạng lưới hệ thống đèn đờ mi và hoạt động giải trí như sau :
Khi bật công tắc nguồn sang vị trí Tail thì cọc A2 sẽ được nối mass cho dòng từ : Cực dương ắc quy accu -> rơle đèn Taillight -> cuộn rơle đèn sương mù cuộn dây -> mass, làm tiếp điểm đóng lại cho dòng đi từ : Cực dương ắc quy accu -> rơle đèn sương mù -> công tắc nguồn đèn sương mù và nằm chờ tại đây, khi bật công tắc nguồn đèn sương mù thì có dòng qua đèn -> mass, đèn sương mù sáng lên .

Hệ thống tín hiệu báo sự cố trên xe ô tô

Để báo đứt bóng đèn hoặc đèn bị mờ do bị sụt áp trên đường dây ở các điểm nối người ta dùng mạch báo hư bóng đèn (lamp failure circuit). Trên xe hơi, mạch này thường có hai loại phổ biến: loại dùng mạch điện tử và loại dùng công tắc lưỡi gà (reed switch). 
Sơ đồ nguyên lý của mạch Lamp Failure điện tử được trình bày trên hình 2-34:

Hình 2.34: Sơ đồ nguyên lý của mạch báo hư đèn (Electronic Lamp Failure Unit)

Đa số những mạch báo hư đèn kiểu điện tử đều dựa trên nguyên tắc cầu Wheatstone phối hợp với mạch khuyếch đại thuật toán ( OPAMP ) mắc theo kiểu so sánh. Một trong những điện trở của cầu là đoạn dây dẫn thường làm bằng sắt và được mắc tiếp nối đuôi nhau với bóng đèn. Đoạn dây này có điện trở cực nhỏ để không ảnh hưởng tác động đến độ sáng của bóng đèn. Nó cũng đóng vai trò một cảm ứng dòng ( current sensor ). Để báo hư hỏng cho nhiều mạch đèn ( thường là mạch đèn phanh và đèn kích cỡ ) ta phải sử dụng nhiều mạch so với những ngõ ra nối vào cổng logic OR để tinh chỉnh và điều khiển đèn báo đứt bóng trên tableau qua transistor. Ngõ vào trừ của của OPAMP được đặt một điện áp cố định và thắt chặt ( điện áp so ) nhờ cầu phân áp và diod Zener. Ngõ vào cộng của OPAMP được cấp điện áp của cầu phân áp thứ hai gồm đoạn dây so dòng và bóng đèn size hoặc đèn phanh. Khi những bóng đèn bị đứt hoặc mờ do điện trở tiếp xúc thì điện áp ở những ngõ vào cộng sẽ tăng. Điện áp ở ngõ vào cộng lúc này lớn hơn điện áp ở ngõ vào trừ, làm ngõ ra của một trong 2 OPAMP hoặc của cả 2 OPAMP lên mức cao. Tín hiệu này của 2 OPAMP được đưa vào ngõ vào của cổng logic OR .
Ta có bảng chân trị của cổng logic OR

Nhìn vào bảng chân trị ta thấy : lúc hư một hay nhiều bóng đèn, ngõ ra của cổng logic OR sẽ ở mức 1, khiến transistor dẫn và đèn báo hỏng bóng trên tableau sẽ sáng, báo tài xế biết để khắc phục. Trên hình 2.35 trình diễn sơ đồ đấu dây của bộ lamp failure trên xe Toyota .

Hình 2.35: Sơ đồ đấu dây hộp báo hư bóng xe Toyota

Các mạch báo hư đèn dùng công tắc nguồn lưỡi gà thường được dùng trên những xe đời cũ. Hình 2.36 trình diễn sơ đồ mạch báo hư bóng loại dùng công tắc nguồn lưỡi gà .

Các vòng dây quấn trên ống thuỷ tinh của công tắc lưỡi gà sẽ đóng vai trò cảm biến dòng qua bóng đèn vì chúng được mắc nối tiếp với bóng đèn. Khi bật công tắc máy, dòng điện qua hai cuộn dây đến đèn. Do hai cuộn dây quấn ngược chiều nhau nên từ trường tạo ra từ hai cuộn dây khử lẫn nhau và không có dòng điện đến đèn báo đứt. Trường hợp có một trong hai bóng đèn bị đứt, sẽ không có dòng đến một trong hai cuộn dây, từ trường tạo ra sẽ hút tiếp điểm cung cấp dòng điện đến làm sáng đèn báo trên tableau. 

Hình 2.36: Sơ đồ nguyên lý của mạch báo đứt bóng dùng công tắc lưỡi gà

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử