Tìm hiểu công nghệ đèn pha ôtô

Chuyển từ bóng đèn sợi đốt truyền thống sang halogen, tiếp đó, sự xuất hiện của bóng đèn cao áp HID (đôi khi còn được gọi là xenon), đèn bi-xenon và cuối cùng, công nghệ đèn LED đỉnh cao đã liên tiếp đổi mới diện mạo cho toàn bộ hệ thống đèn pha ôtô.

1. Đèn sợi đốt truyền thống và bóng đèn Halogen

Từ đầu những năm 1940, loại đèn sợi đốt thông thường đã rất được ưa chuộng trong việc chế tạo đèn pha ôtô. Đèn sợi đốt tạo ánh sáng khi dòng điện đi qua sợi tóc làm bằng vonfram khiến nó nóng đỏ lên, từ đó phát ra ánh sáng. Tuy nhiên, quá trình phát nhiệt đã tiêu tốn quá nhiều năng lượng cùng tuổi thọ hạn chế là những điểm mấu chốt khiến loại đèn này nhanh chóng bị thế chỗ. Sang đầu những năm 1970, đèn halogen ra đời được coi như một cuộc cách mạng.

Đèn halogen thực chất cũng là một loại đèn sợi đốt nhưng trong bóng, ngoài khí trơ còn có thêm khí thuộc nhóm halogen (iốt, brôm). Mục đích chính của việc làm này là khắc phục tình trạng bóng đèn bị đen do kim loại vonfram bốc hơi ở nhiệt độ cao tích tụ dần trên thành bóng. So với loại đèn sợi đốt thông thường, đèn halogen không chỉ sở hữu công suất và tuổi thọ lớn hơn mà kích cỡ nhỏ bé cùng hiệu suất phát sáng cũng cao hơn, do đó, halogen được sử dụng rộng rãi cho tới tận thời điểm hiện tại.

Trong công nghiệp chế tạo ôtô, đèn halogen là loại phổ biến nhất. Hơn nữa, chúng có nhiều kích cỡ khác nhau nên có thể dùng cho hầu hết các mẫu xe, tạo những nên diện mạo đa dạng và sống động.

2. Đèn cao áp HID/xenon và Bi-xenon

Trong vài thập kỷ trở lại đây, loại bóng đèn cao áp HID, đôi khi còn được gọi là bóng xenon ra đã đời tiếp tục mang đến những điểm mới cho công nghệ chế tạo đèn xe trên thế giới. Loại bóng đèn này được các nhà sản xuất đánh giá là có công suất cao hơn 60% so với đèn halogen thông thường, trong khi năng lượng tiêu tốn lại ít hơn do không tốn năng lượng để đốt nóng dây tóc.

Đèn bi-xenon (được định nghĩa là đèn xenon cho hai chùm sáng pha và cốt, chữ viết tắt của bifunction xenon) không có dây tóc như các loại đèn halogen hay đèn vonfram, thay vào đó là hai bản cực điện đặt trong khí trơ xenon, được bao bọc bằng bình thuỷ tinh thạch anh. Khi đóng nguồn điện, giữa hai bản cực này sinh ra hiện tượng phóng điện do hiệu điện thế vượt ngưỡng đánh thủng (vào khoảng 25.000 V). Tia lửa điện sinh ra kích thích các phân tử khí trơ xenon lên mức năng lượng cao. Sau khi bị kích thích, các phân tử khí xenon sẽ giải phóng năng lượng để trở về trạng thái bình thường, bức xạ ra ánh sáng theo định luật bức xạ điện từ.

Mặc dù nguyên lý hoạt động tưởng đơn giản nhưng trên thực tế, việc sản xuất bóng đèn bi-xenon đòi hỏi nhà sản xuất phải tuân thủ khá nhiều quy tắc chặt chẽ. Một trong những yêu cầu đó là khí xenon phải hoàn toàn tinh khiết, nếu không, bóng đèn sẽ dễ phát nổ. Tuy nhiên, chi phí cho công nghệ tinh chế xenon lại rất cao, do đó, phần nào hạn chế sự phổ biến của loại bóng đèn này.

Ngoài những ưu điểm về mặt kỹ thuật, đèn bi-xenon còn thu hút ở sự phong phú và đa dạng về màu sắc. Hơn thế nữa, một chiếc xe độ đèn bi-xenon luôn được đánh giá là thời trang và nổi bật. Hiện cũng có rất nhiều công ty tiếp thị về các bộ kit chuyển đổi đèn HID Xenon hay loại đèn Bi-xenon. Trong tương lai không, nhiều khả năng toàn bộ xe hơi sẽ được trang bị hệ thống tân tiến này.

3. Đèn LED

Sản phẩm mới nhất trong công nghệ chế tạo đèn xe là loại đèn LED. Hiện nay, một số nhãn xe cũng đã ứng dụng công nghệ này trong sản xuất với dải đèn chiếu sáng ban ngày. Hệ thống đèn của Audi R8 có thể coi là một ví dụ điển hình nhất.

LED hay còn gọi là diot chiếu sáng, hiện là công nghệ chiếu sáng hiện đại nhất trong ngành ôtô. Nó cũng có kích cỡ nhỏ hơn, phát nhiệt rất hạn chế và tuổi thọ lâu đời hơn hẳn những loại bóng đèn dây tóc. Với những ưu điểm đó, công nghệ đèn LED hiện đang dần trở thành xu hướng lựa chọn phổ biến cho các hãng xe.

Đèn LED trắng vốn là sản phẩm từ linh kiện bán dẫn phát ánh sáng xanh dương tím (360-470 nm) (do vật liệu bán dẫn GaN hoặc InGaN) kích hoạt phốt pho phát ra ánh sáng trắng, giống như đèn neon, nhưng có tuổi thọ lớn hơn đèn neon gấp 20-100 lần và hiệu suất phát sáng lên đến cả trăm lumens/Watt. Mặc dù đèn LED không toả nhiệt khi chiếu sáng như đèn halogen, nhưng chúng lại sản sinh nhiệt lượng ở chân đèn, nên tạo mối nguy nhất định cho các bộ phận liền kề và các cáp nối. Trong công nghệ chế tạo đèn xe, yếu tố này nhất định phải được lưu ý.

4. Lưu ý khi chọn bóng đèn

Trong khi bóng đèn LED vẫn còn là công nghệ đèn pha tương lai, những người đang sở hữu những mẫu xe chưa được ứng dụng công nghệ tân tiến này cũng có thể tự cải thiện đèn pha trên xe của mình. Xe đang sử dụng loại đèn pha bịt kín (sealed beam) có thể đổi sang loại đèn sử dụng bóng có thể thay thế.

Sản phẩm bóng đèn thay thế trên thị trường hiện cũng rất đa dạng về kiểu dáng và thương hiệu. Điểm đáng lưu ý là dù chọn bất cứ loại bóng đèn nào cũng đều phải đảm bảo rằng chúng có tem kiểm nghiệm chất lượng trên sản phẩm. Những bóng đèn có chùm màu xanh và tím nhẹ hiện khá được ưa chuộng. Ánh sáng của chúng nằm trong khoảng 5.000-6.000 độ Kelvin. Tuy nhiên, nhiệt độ màu cao hơn không có nghĩa là có nhiều ánh sáng hơn trên đường, nó chỉ thay đổi màu mà bóng đèn phát ra.

Hãy cẩn trọng với những loại bóng đèn giá thành thấp. Chúng có thể không được sản xuất theo đúng chất lượng và vị trí của dây tóc có thể không hoàn toàn chính xác. Điều đó có thể gây giảm hiệu suất cũng như tuổi thọ chiếu sáng của bóng đèn.

Ngoài ra, đèn pha có kiểu chiếu và tập trung ánh sáng khác nhau tuỳ thuộc vào thấu kính (projector lens) hoặc choá đèn (reflector). Trong mọi trường hợp, dây tóc bóng đèn cần phải được đặt đúng vị trí sao cho luồng sáng tập trung vào thấu kính hoặc choá đèn là đúng nhất, hướng tới đúng điểm cần chiếu sáng nhất.

Tóm lại, hãy khôn khéo trong việc lựa chọn đèn xe, để đảm bảo an toàn và việc đi lại trong đêm với những chiếc đèn pha hợp lý sẽ trở nên thú vị.