Các thiết bị và các loại đèn pha của ô tô
nội dung
Vị trí trung tâm trong hệ thống đèn xe được chiếm bởi đèn pha (đèn pha) phía trước. Họ đảm bảo an toàn cho hành trình vào buổi tối và ban đêm bằng cách chiếu sáng đường phía trước xe và thông báo cho những người lái xe khác khi có phương tiện đang đến gần.
Đèn pha phía trước: các yếu tố cấu trúc
Đèn pha đã được tinh chỉnh qua nhiều thập kỷ. Cho đến cuối thế kỷ XX, đèn pha tròn thuộc loại đèn rọi đã được lắp đặt trên ô tô. Tuy nhiên, khi công thái học và khí động học của thân xe thay đổi, các giải pháp mới đã xuất hiện: đèn pha tròn không cho phép tạo ra các đường nét thân xe mượt mà, thuôn dài. Do đó, các nhà thiết kế và thi công bắt đầu đưa ra những hình thức mới hấp dẫn hơn mà không hề thua kém về chất lượng và đặc tính của ánh sáng.
Một đèn pha hiện đại kết hợp nhiều thiết bị trong một:
- đèn pha của chùm sáng thấp và cao;
- đèn đỗ xe;
- chỉ thị hướng;
- Đèn chạy ban ngày.
Một thiết kế duy nhất được gọi là đèn pha khối. Thêm vào đó, đèn sương mù (PTF) có thể được lắp đặt ở phía trước xe, đảm bảo an toàn cho chuyến đi trong điều kiện tầm nhìn kém.
đèn pha nhúng
Tùy thuộc vào điều kiện đường xá, có thể sử dụng đèn pha nhúng hoặc đèn pha chính vào ban đêm.
Đèn pha nhúng cung cấp khả năng chiếu sáng trên con đường phía trước xe 50-60 mét. Đèn pha cũng chiếu sáng bên vai phải.
Chùm tia nhúng không gây khó chịu cho người điều khiển phương tiện đang chạy tới. Nếu ô tô của bạn làm chói mắt những người lái xe khác, thì đèn pha cần được điều chỉnh.
Trên thế giới đã chấp nhận hai hệ thống phân phối ánh sáng của một dòng suối - Châu Âu và Châu Mỹ. Mỗi loại đều có những đặc điểm riêng trong cấu tạo và nguyên lý hình thành chùm tia.
Dây tóc trong đèn pha của ô tô Mỹ nằm trên mặt phẳng nằm ngang một chút. Quang thông được chia thành hai phần, một phần chiếu sáng mặt đường và hai bên đường, và phần thứ hai hướng về phương tiện giao thông đang tới. Để tránh cho đèn pha làm chói mắt người lái xe, độ sâu của tấm phản xạ tạo thành phần dưới của chùm sáng sẽ thay đổi.
Trong các phương tiện giao thông ở châu Âu, dây tóc nằm phía trên tiêu điểm của gương phản xạ và bị che khuất bởi một màn chắn đặc biệt ngăn luồng ánh sáng truyền đến bán cầu dưới. Nhờ hệ thống này, đèn pha kiểu châu Âu thoải mái hơn cho những người lái xe đang tới. Quang thông hướng về phía trước và hướng xuống, trực tiếp xuống mặt đường phía trước xe.
Đèn pha chiếu sáng cao
Chùm sáng chính của đèn pha được phân biệt bằng cường độ và độ sáng cao nhất của thông lượng ánh sáng, chiếu xa 200-300 mét đường từ bóng tối. Nó cung cấp phạm vi chiếu sáng đường tối đa. Nhưng nó chỉ có thể được sử dụng nếu không có xe nào khác trong tầm nhìn phía trước xe: ánh sáng quá chói làm chói mắt người lái xe.
Hệ thống chiếu sáng thích ứng, được lắp đặt như một chức năng bổ sung trên một số xe ô tô hiện đại, giúp giảm hiệu ứng tiêu cực của chùm sáng cao.
Thiết bị đèn pha
Bất kể loại đèn pha nào, có ba yếu tố chính đảm bảo hoạt động của quang học.
Nguồn sáng
Nguồn sáng là yếu tố chính của bất kỳ đèn pha nào. Nguồn phổ biến nhất ở đèn pha trước là bóng halogen. Tương đối gần đây, họ đang cạnh tranh với đèn xenon, và thậm chí sau này - các thiết bị LED.
Phản xạ
Chóa đèn được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa với một lớp bụi nhôm nhỏ. Nhiệm vụ chính của phần tử là phản xạ các luồng ánh sáng phát ra từ nguồn và tăng công suất của chúng. Bộ điều chỉnh và màn chắn ánh sáng giúp hướng chùm ánh sáng theo một hướng nhất định.
Theo đặc điểm của chúng, gương phản xạ có thể được chia thành ba loại chính.
- Mặt phản xạ hình parabol. Tùy chọn hợp lý nhất, được đặc trưng bởi thiết kế tĩnh của nó. Đèn pha với một thiết bị như vậy không thể được sửa chữa bằng cách thay đổi độ sáng, cường độ và hướng của các tia sáng.
- Gương phản xạ dạng tự do. Nó có một số vùng phản chiếu các phần riêng lẻ của chùm sáng. Ánh sáng trong đèn pha như vậy vẫn tĩnh, nhưng khi bị tán xạ, ít bị mất ánh sáng hơn nhiều. Ngoài ra, đèn pha với phản xạ dạng tự do tạo cảm giác thoải mái hơn cho những người lái xe khác.
- Một bộ phản xạ hình elip (thấu kính quang học) là đắt nhất, nhưng đồng thời là tùy chọn chất lượng cao nhất, loại bỏ sự mất ánh sáng và độ chói của các trình điều khiển khác. Luồng ánh sáng phân tán được khuếch đại bằng cách sử dụng một gương phản xạ hình elip, và sau đó được chuyển hướng đến tiêu điểm thứ hai - một phân vùng đặc biệt thu thập ánh sáng trở lại. Từ nắp, thông lượng được phân tán lại về phía ống kính, thu thập ánh sáng, cắt ngắn hoặc chuyển hướng nó. Nhược điểm chính của ống kính là độ ổn định của nó có thể giảm khi sử dụng ô tô nhiều. Điều này sẽ dẫn đến sự cố hoặc mất ánh sáng. Chỉ có thể loại bỏ khuyết điểm với sự trợ giúp của việc chỉnh sửa ống kính chuyên nghiệp được thực hiện trong dịch vụ xe hơi.
Bộ khuếch tán
Bộ khuếch tán ánh sáng trong ô tô là bộ phận bên ngoài của đèn pha, được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt. Ở phía bên trong của bộ khuếch tán có một hệ thống thấu kính và lăng kính, kích thước của chúng có thể thay đổi từ milimet đến vài centimet. Nhiệm vụ chính của phần tử này là bảo vệ nguồn sáng khỏi các tác động bên ngoài, phân tán chùm tia bằng cách hướng luồng sáng theo một hướng nhất định. Các hình dạng khác nhau của bộ khuếch tán giúp điều chỉnh hướng của ánh sáng.
Các loại nguồn sáng
Trong ô tô hiện đại, một số loại đèn pha có thể được phân biệt, tùy thuộc vào nguồn sáng được sử dụng.
Bóng đèn sợi đốt
Nguồn đơn giản và giá cả phải chăng nhất, nhưng đã lỗi thời là đèn sợi đốt. Công việc của họ được cung cấp bởi một dây tóc vonfram nằm trong một bóng đèn thủy tinh không có không khí. Khi đặt điện áp vào đèn, dây tóc nóng lên và ánh sáng bắt đầu phát ra từ nó. Tuy nhiên, với việc sử dụng liên tục, vonfram có xu hướng bay hơi, dẫn đến đứt dây tóc. Khi công nghệ mới phát triển, bóng đèn sợi đốt không thể chịu được sự cạnh tranh và không còn được sử dụng trong quang học ô tô.
Bóng đèn halogen
Mặc dù nguyên lý hoạt động của đèn halogen tương tự như đèn sợi đốt, nhưng tuổi thọ của đèn halogen lâu hơn gấp nhiều lần. Hơi khí halogen (iot hoặc brom) được bơm vào đèn giúp tăng tuổi thọ của đèn, cũng như tăng mức độ chiếu sáng. Khí tương tác với các nguyên tử vonfram trên dây tóc. Bốc hơi, vonfram lưu thông qua bóng đèn, và sau đó, kết nối với dây tóc, lại đọng lại trên đó. Hệ thống này kéo dài tuổi thọ bóng đèn lên đến 1 giờ hoặc hơn.
Đèn xenon (phóng điện khí)
Trong đèn xenon, ánh sáng được tạo ra bằng cách đốt nóng khí dưới điện áp cao. Tuy nhiên, đèn chỉ có thể được đánh lửa và cấp nguồn khi có sự trợ giúp của thiết bị đặc biệt, điều này làm tăng tổng chi phí quang học. Nhưng chi phí là hợp lý: đèn pha xenon có thể kéo dài 2 giờ hoặc hơn.
Hệ thống đèn pha phổ biến nhất sử dụng đèn pha bi-xenon kết hợp chùm sáng thấp và cao.
Bóng đèn LED
Đèn LED là nguồn sáng hiện đại và phổ biến nhất. Tuổi thọ của các loại đèn này đạt từ 3 giờ trở lên. Với mức tiêu thụ năng lượng thấp nhất, đèn LED có khả năng cung cấp đủ ánh sáng. Loại đèn này được sử dụng tích cực trong cả hệ thống chiếu sáng bên ngoài và bên trong xe.
Đèn LED đã được sử dụng trong đèn pha phía trước từ năm 2007. Để đảm bảo mức độ sáng mong muốn, một số đoạn nguồn LED được lắp vào đèn pha cùng một lúc. Trong một số trường hợp, đèn pha có thể có tới hai đến ba chục đèn LED.
Sự phát triển sáng tạo
Có thể trong tương lai, các nguồn sáng hiện đại sẽ bị thay thế bởi những phát triển mới. Ví dụ, đèn pha laser là một công nghệ sáng tạo, lần đầu tiên được sử dụng trên BMW i8. Đèn pha sử dụng tia laser làm nguồn chiếu sáng, chiếu vào thấu kính tráng phosphor. Kết quả là tạo ra một vầng sáng rực rỡ, được chiếu trực tiếp bởi gương phản xạ xuống lòng đường.
Tuổi thọ của tia laser tương đương với đèn LED, nhưng độ sáng và mức tiêu thụ điện năng tốt hơn nhiều.
Chi phí của một bộ đèn pha laser bắt đầu từ 10 euro. Mức giá này tương đương với giá thành của một chiếc xe bình dân.
Một sự phát triển hiện đại khác là đèn pha ma trận dựa trên nguồn sáng LED. Tùy theo tình hình giao thông, xe có thể tự động điều chỉnh hoạt động của từng phần đèn LED riêng biệt. Cài đặt này giúp đảm bảo ánh sáng tuyệt vời ngay cả trong những điều kiện khó khăn về tầm nhìn kém.
Phương pháp điều khiển đèn pha
Cách bật đèn pha phía trước trên ô tô phụ thuộc vào sản xuất, kiểu dáng và thiết bị của ô tô. Trong các tùy chọn ngân sách, một cách thủ công để kiểm soát quang học được cung cấp. Người lái xe sử dụng một công tắc chuyên dụng có thể được cài đặt dưới vô lăng hoặc trên bảng điều khiển.
Trong các mẫu xe hiện đại và đắt tiền hơn, có một thiết bị tự động bật đèn pha trong một số điều kiện nhất định. Ví dụ, quang học có thể bắt đầu hoạt động tại thời điểm động cơ được khởi động. Đôi khi thiết bị chuyển mạch đèn pha được kết hợp với cảm biến mưa hoặc các yếu tố đặc biệt phản ứng với mức độ ánh sáng.
Cũng như các yếu tố khác của xe, đèn pha tiếp tục được cải tiến. Họ không chỉ có được một thiết kế sáng sủa và công nghệ, mà còn cải thiện các đặc tính ánh sáng. Tuy nhiên, nhiệm vụ chính của đèn pha vẫn không thay đổi là đảm bảo an toàn cho người lái, hành khách và những người tham gia giao thông khác trong bóng tối.
