Giáo trình thực tập điện ô tô f2 trường đh công nghiệp quảng ninh

1.6 Hệ thống chuông nhắc nhở bật đèn - hệ thống tự động tắt đèn Các đèn đầu và đèn hậu tiếp tục được bật sáng ngay cả khi khoá điện ở vị trí “LOCK” trong khi công tắc điều khiển đèn ở v

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

Nguyễn Bá Thiện

GIÁO TRÌNH

THỰC TẬP ĐIỆN Ô TÔ F2

(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

Quảng Ninh- 2017

Để đáp ứng kịp thời yêu cầu của nhiệm vụ đào tạo, Trường ĐHCN Quảng Ninh tổ chức biên soạn cuốn giáo trình Thực tập Điện ô tô F2 Sách được dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô trong nhà trường và làm tài liệu tham khảo cho những người làm công tác kĩ thuật trong ngành ô tô, kỹ thuật viên thiết kế

Trong qúa trình biên soạn chúng tôi đã rất cố gắng để cuốn sách đảm bảo được tính khoa học, hiện đại và gắn liền với thực tế về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất ô tô Nhưng do khả năng có hạn và những hạn chế về thời gian và những điều kiện khách quan khác, cuốn giáo trình chắc chắn sẽ không tránh khỏi những khiếm

khuyết

Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn đọc và đồng nghiệp để lần tái bản sau được hoàn chỉnh hơn

Nhóm tác giả

Chương 1

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU

1 Khái quát

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

1.1 Hệ thống đèn đầu:

Đây là hệ thống cơ bản và quan trọng nhất trên xe, nhằm đảm bảo điều kiện làm việc cho người lái ô tô nhất là vào ban đêm và bảo đảm an toàn giao thông Đèn đầu phải có cường độ sáng lớn nhưng không

làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều Đèn đầu có hai chế độ: chiếu xa từ 180 – 250m và chiếu sáng gần từ 50 – 75m Đèn đầu là một trong những thiết bị tiêu thụ công suất lớn trên ô tô, ở chế độ chiếu

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

Hình 1 Hệ thống đèn đầu và đèn hậu Hình 2 Hệ thống báo hỏng đèn sau

1.2 Hệ thống đèn hậu

Để nhận biết kích thước trước và sau xe

1.2 Đèn sương mù

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 (Dipped beam) Một đèn báo được gắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt động

1.3 Hệ thống đèn xi nhan và báo nguy

Giúp cho người lái xe ra tín hiệu báo rẽ và báo tình trạng hư hỏng của xe cho các xe khác tránh, như khi động cơ chết máy giữa đường

1.4 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau

Người lái không thể nhận ra được các đèn hậu, đèn phanh bị cháy Hệ thống cảnh báo đèn phía sau thông báo cho người lái biết các bóng đèn hậu hoặc đèn phanh bị cháy nhờ một đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ táp lô Hệ thống này được điều khiển bởi cảm biến báo hư hỏng đèn và thường được lắp trong khoang hành lý Relay báo hư hỏng đèn xác định tình trạng đèn bị cháy bằng cách so sánh các điện áp khi đèn hoạt động bình thường hoặc khi bị hở mạch

1.5 Hệ thống DRL (Đèn chạy ban ngày - Daytime Runing Light)

Ở hệ thống này, chỉ có đèn đầu hoặc cả các đèn đầu và đèn hậu tự động bật sáng khi động cơ nổ máy ở ban ngày, do đó các xe khác có thể nhìn thấy

Ở một số nước vì lý do an toàn luật qui định bắt buộc phải có hệ thống này trên xe Tuổi thọ của bóng đèn sẽ bị rút ngắn nếu đèn bật liên tục với cường độ sáng như ban đêm Để nâng cao tuổi thọ của đèn, mạch điện được thiết kế sao cho cường độ sáng của đèn giảm đi khi hệ thống DRL hoạt động

1.6 Hệ thống chuông nhắc nhở bật đèn - hệ thống tự động tắt đèn

Các đèn đầu và đèn hậu tiếp tục được bật sáng ngay cả khi khoá điện ở vị trí “LOCK” trong khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí ON Để ngăn không cho ắc qui bị phóng hết điện do người lái quên không tắt đèn đầu và đèn hậu, khi cửa xe phía người lái được mở ra và khoá điện đang ở vị trí “LOCK “ hoặc

“ACC” hay không có chìa trong ổ khoá điện, thì hệ thống này sẽ thông báo cho người lái biết rằng đèn vẫn đang ở trạng thái bật bằng chuông báo hoặc sẽ tự động tắt các đèn

1.7 Hệ thống điều khiển đèn tự động

Khi trời tối cần phải bật đèn pha, thường người lái chỉ phải bật công tắc điều khiển đèn Ở hệ thống này, khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí “AUTO”, thì cảm biến điều khiển đèn tự động sẽ xác định mức độ ánh sáng và hệ thống sẽ tự động bật đèn đầu khi trời tối Cảm biến điều khiển đèn tự động được đặt ở đầu trên của bảng táp lô Một số xe không có vị trí AUTO ở công tắc điều khiển đèn Trong trường hợp này, hệ thống điều khiển đèn tự động hoạt động khi ở vị trí OFF

Hình 5 Hệ thống AUTO Hình 6 Hệ thống điều khiển chóa đèn

1.8 Hệ thống điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu

Xe bị nghiêng đi tuỳ theo điều kiện chất tải (số lượng hành khách hoặc lượng hành lý) Đó là lý do tại sao đèn đầu làm loá mắt tài xế của các xe đối diện ở hệ thống này, việc vặn công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu sẽ điều chỉnh được góc đèn đầu theo phương thẳng đứng Một số xe có hệ thống điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu tự động sẽ tự động điều chỉnh các đèn đầu để đạt được góc chiếu sáng theo phương thẳng đứng tối ưu

1.9 Hệ thống đèn đầu cao áp

Các bóng đèn đầu cao áp, phóng điện qua khí Xenon cho ánh sáng trắng và vùng chiếu sáng rộng hơn

so với khí halogen Tuổi thọ của bóng đèn cũng dài hơn là một trong những đặc điểm của đèn đầu phóng điện

Hình 7 Hệ thống đèn đầu cao áp Hình 8 Hệ thống CS khi vào xe

1.10 Hệ thống chiếu sáng khi vào xe

Vào ban đêm rất khó nhìn ổ khoá điện hoặc khu vực sàn xe trong bóng tối của cabin Hệ thống này sẽ

bật đèn chiếu sáng khu vực ổ khoá điện hoặc các đèn trong xe với một thời gian nhất định sau khi đã

đóng các cửa xe, làm cho việc tra chìa khoá vào ổ khoá điện hoặc thực hiện các thao tác bằng chân

được dễ dàng hơn (chỉ khi công tắc đèn trần ở vị trí DOOR) Thời gian chiếu sáng thay đổi tuỳ thuộc

vào kiểu xe

1.2 Vị trí

Hình 9 Vị trí của các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu có các bộ phận sau đây:

1 Đèn đầu, đèn sương mù phía trước

2 Cụm đèn phía sau, đèn sương mù phía sau

3 Công tắc điều khiển đèn và độ sáng: công tắc đèn xinhan, công tắc đèn sương mù phía trước

và phía sau

4 Đèn xi nhan và đèn báo nguy

5 Công tắc đèn báo nguy hiểm

6 Bộ nhấp nháy đèn xinhan

7 Cảm biến báo hư hỏng đèn

8 Relay tổ hợp

9 Cảm biến điều khiển đèn tự động

10 Công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu

11 Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu

12 Đèn trong xe

13 Công tắc cửa

14 Đèn chiếu sáng khoá điện

2 Hệ thống đèn đầu và đèn hậu

2.1 Đèn đầu:

2.1.1 Bóng đèn đầu

2.1.1.1 Bóng đèn dây tóc:

Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, bên trong chứa 1 dây điện trở làm bằng volfram Dây volfram được nối với hai dây dẫn để cung cấp dòng điện đến Hai dây dẫn này được gắn chặt vào nắp đậy bằng đồng hay nhôm Bên trong bóng đèn là môi trường chân không với mục đích loại bỏ không khí để tránh oxy hoá

và làm bốc hơi dây tóc (oxy trong không khí tác dụng với volfram ở nhiệt độ cao gây ra hiện tượng đen bóng đèn và sau một thời gian rất ngắn, dây tóc sẽ bị đứt)

Hình 10 Bóng đèn loại dây tóc

Khi hoạt động ở một điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đến 2.300oC và tạo ra ánh sáng trắng Nếu cung cấp cho đèn một điện áp thấp hơn định mức, nhiệt độ dây tóc và ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống Ngược lại, nếu cung cấp cho đèn một điện thế cao hơn, chẳng bao lâu sẽ làm bốc hơi dây volfram, gây

ra hiện tượng đen bóng đèn và đốt cháy cả dây tóc

Dây tóc của bóng đèn công suất lớn (như đèn đầu) được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn Cường độ ánh sáng tăng thêm khoảng 40% so với đèn dây tóc thường bằng cách điền đầy vào bóng đèn một lượng khí trơ (argon) với áp suất tương đối nhỏ

2.1.1.2 Bóng đèn halogen:

Suốt quá trình hoạt động của bóng đèn thường, sự bay hơi của dây tóc tungsten là nguyên nhân làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng Mặc dù có thể giảm được quá trình này bằng cách đặt dây tóc trong một bóng thủy tinh có thể tích lớn hơn Tuy nhiên, cường độ ánh sáng của bóng đèn loại này bị giảm nhiều sau một thời gian sử dụng

Vấn đề nêu trên đã được khắc phục với sự ra đời của bóng đèn halogen, có công suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường Đây là loại đèn thế hệ mới có nhiều ưu điểm so với đèn thế hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brôm Các chất khí này tạo ra một quá trình hoá học khép kín: Iode kết hợp với vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động thăng hoa sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 14500

C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài

Hình 11 Bĩng đèn halogen

Bĩng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250oC

Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bĩng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar) làm cho dây tĩc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bĩng đèn thường Thêm vào đĩ, một ưu điểm của bĩng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bĩng thường cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn so với bĩng bình thường

2.1.2 Gương phản chiếu (chĩa 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 cĩ hình dạng parabol, bề mặt được được đánh bĩng và sơn lên một lớp vật liệu phản xạ như bạc (hay nhơm) Để tạo ra sự chiếu sáng tốt, dây tĩc 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 ngồi tiêu điểm sẽ làm tia sáng đi trệch hướng, cĩ thể làm lĩa mắt người điều khiển xe đối diện

Đa số các loại xe đời mới thường sử dụng chĩa đèn cĩ hình chữ nhật, loại chĩa đèn này bố trí gương phản chiếu theo phương ngang cĩ tác dụng tăng vùng sáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên gây lĩa mắt người đi xe ngược chiều

Hình 12 Chĩa 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 13 Cách bố trí tim đèn

Đèn chiếu sáng hiện nay cĩ 2 hệ là: Hệ châu Âu và hệ Mỹ

Dây tĩc tim c ốt Thạch anh

Dây tĩc tim pha Phần che

Gương phản chiếu phụ

Gương phản chiếu chính

Vị trí bóng đèn

 Hệ châu Âu:

Hình 14 Đèn hệ châu Âu

Dây tĩc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm cĩ dạng thẳng được bố trí phía trước tiêu cự, hơi cao hơn trục quang học và song song trục quang học, bên dưới cĩ miếng phản chiếu nhỏ ngăn khơng cho các chùm ánh sáng phản chiếu làm lố mắt người đi xe ngược chiều Dây tĩc ánh sáng gần cĩ cơng suất nhỏ hơn dây tĩc ánh sáng xa khoảng 30-40% Hiện nay miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái một gĩc 150

, nên phía phải của đường được chiếu sáng rộng và xa hơn phía trái

Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu thường cĩ hình trịn, hình chữ nhật hoặc hình cĩ 4 cạnh Các đèn này thường cĩ in số “2” trên kính Đặt trưng của đèn kiểu Châu Âu là cĩ thể thay đổi được loại bĩng đèn

và thay đổi cả các loại thấu kính khác nhau phù hợp với đường viền ngồi của xe

 Hệ Mỹ:

Hình 15 Đèn hệ Mỹ

Đối với hệ này thì hai dây tĩc ánh sáng xa và gần cĩ hình dạng giống nhau và bố trí ngay tại tiêu cự của chĩa, dây tĩc ánh sáng xa được đặt tại tiêu điểm của chĩa, dây tĩc ánh sáng gần nằm lệch phía trên mặt phẳng trục quang học để cường độ chùm tia sáng phản chiếu xuống dưới mạnh hơn Đèn kiểu Mỹ luơn luơn cĩ dạng hình trịn, đèn đuợc chế tạo theo kiểu bịt kín

Hiện nay hệ Mỹ cịn sử dụng hệ chiếu sáng 4 đèn pha, hai đèn phía trong (chiếu xa) lắp bĩng đèn một

dây tĩc cơng suất 37,5W ở vị trí trên tiêu cự của chĩa, hai đèn phía ngồi lắp bĩng đèn hai dây tĩc, dây tĩc chiếu sáng xa cĩ cơng suất 35,7W nằm tại tiêu cự của chĩa, dây tĩc chiếu sáng gần 50W lắp ngồi tiêu cự của chĩa Như vậy khi bật ánh sáng xa thì 4 đèn sáng với cơng suất 150W, khi chiếu gần thì cơng suất là 100W

Thay thế bĩng đèn:

- Bĩng đèn dây tĩc

Bĩng đèn một đầu sợi đốt đơn: Dùng cho bĩng đèn xinhan hay đèn lùi

Bĩng đèn một đầu sợi đốt kép: Dùng cho bĩng đèn hậu hay phanh Nĩ được gắn 2 sợi đốt cĩ cơng suất

khác nhau

Section 2

Bifocal section 1

At focal

Tim cốt

Tim pha

Ánh sáng cốt

Ánh sáng pha Gương phản

chiếu

Dây tóc tim pha Dây tóc tim cốt

Phần che

Hình 36 Thay thế bóng đèn dây tóc

Thay thế: Ấn bóng đèn về phía đui để nhả khóa chốt đế ra khỏi rãnh đui đèn, quay bóng và kéo nó ra

Làm ngược lại để lắp bóng mới vào

- Bóng đèn hậu hình chêm

Bóng đèn hậu hình chêm sợi đốt đơn: Dùng cho bóng đèn xinhan hay đèn lùi v.v

Bóng đèn đui hình chêm sợi đốt kép: Dùng cho bóng đèn hậu hay phanh Nó được gắn 2 sợi đốt có

công suất khác nhau

Hình 37 Thay thế bóng đèn hình chêm

Thay thế: Chỉ cần kéo bóng ra bằng ngón tay và ấn bóng mới vào

- Bóng đèn hai đầu

Dùng làm bóng đèn trong xe và đèn cửa

Hình 38 Thay thế bóng đèn hai đầu

Thay thế: Ấn để mở một trong hai cực của đui và kéo bóng ra Để lắp bóng mới vào, hãy đặt một đầu

của bóng đèn vào lỗ trên đui, rồi ấn đầu kia vào lỗ còn lại

- Thay thế đèn đầu

Do bóng đèn haloden nóng hơn so với đèn thường khi sử dụng, bóng đèn sẽ bị vỡ nếu dầu hay mỡ dính vào bề mặt Hơn nữa, muối từ mồ hôi người có thể bám vào thạch anh Vì lý do đó, hãy cầm vào phần đui đèn khi thay bóng đèn để tránh các vết vân tay không chạm vào các thạch anh

Hình 39 Thay thế bóng đèn đầu

2.2 Hệ thống đèn hậu

Có hai loại hệ thống đèn hậu: loại đèn hậu được nối trực tiếp vào công tắc điều khiển đèn và loại có relay đèn hậu

- Loại nối trực tiếp

Khi công tắc điều khiển đèn được vặn về vị trí “TAIL”, thì các đèn hậu bật sáng

- Loại có relay đèn hậu

Khi công tắc điều khiển đèn vặn về vị trí “TAIL”, thì dòng điện đi vào phía cuộn dây của relay đèn hậu Relay đèn hậu được bật lên và đèn sáng

Hình 16 Hệ thống đèn hậu

2.3 Hệ thống đèn đầu

Có hai loại hệ thống đèn đầu khác nhau tuỳ theo chúng có thiết bị điện như relay đèn đầu và relay điều chỉnh độ sáng Nhìn chung khi công tắc điều chỉnh độ sáng ở vị trí “FLASH”, thì mạch điện được cấu tạo để bật sáng các đèn ngay cả khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí OFF

2.3.1 Loại không có relay đèn đầu và không có relay điều chỉnh độ sáng

- Đèn đầu (Chiếu gần LO - Beam)

Khi xoay công tắc điều khiển đèn về vị trí HEAD (LOW), đèn đầu (chiếu gần) bật sáng

- Đèn đầu (Chiếu xa “High – Beam”)

Khi xoay công tắc về vị trí HEAD (HIGH), thì đèn chiếu xa bật sáng và đèn chỉ báo đèn pha-chiếu xa trên bảng điều khiển cũng bật sáng