Đèn pha ô tô và những điều nên biết

Bạn đã bao giờ lái xe vào ban đêm và đèn pha của chiếc xe ngược chiều có màu xanh dương và tự hỏi sao lại có đèn màu đó và loại đèn đó có thể gắn trên những loại xe nào? Cũng có thể bạn chỉ muốn tìm hiểu thông tin về các loại đèn pha phổ biến. Vậy thì bạn đã đến đúng chỗ, bài viết này sẽ giúp người đọc tìm hiểu về thông tin của các loại đèn pha phổ biến cùng với ưu và nhược điểm của chúng.

Đèn pha đã có một chặng đường dài kể từ đèn sợi đốt tungsten, sau đó được thay bằng bóng đèn halogen vào đầu những năm 60. Suốt 30 năm sau đó, đèn halogen vẫn là tiêu chuẩn cho đến những năm 90 bị thay thế bởi đèn HID (Xenon) của BMW và đèn LED của Audi 13 năm sau đó.

Ngày nay, loại đèn pha phổ biến nhất trên xe hơi vẫn là đèn pha halogen, nhưng rồi chúng cũng dần trở nên lỗi thời trước các công nghệ mới như HID, LED và đèn LASER trong tương lai.

Đèn Halogen

Đèn halogen có chứa khí, thường là khí nitơ và argon, và dây tóc vonfram, được bọc trong ống thủy tinh. Kính của loại đèn này có khả năng chịu nhiệt cao. Khi bóng đèn nhận được điện từ xe, nó sẽ đốt nóng sợi vonfram và tạo ra ánh sáng. Đây là loại đèn pha thông dụng nhất trên xe hơi từ những năm 60 với khoảng 80% số xe xuất xưởng được trang bị loại đèn này. Lý do chúng được trang bị phổ biến trên xe hơi là chúng có giá thành rẻ và dễ thay thế cũng như sửa chữa.

Tuy nhiên, loại đèn này cũng có những nhược điểm không thể cải tiến khiến người ta phải tạo ra những công nghệ đèn mới hơn để thay thế chúng:

Với độ sáng tiêu chuẩn 1.300 Lumen, người sử dụng có thể có những lựa chọn tốt hơn nhiều nếu sử dụng công nghệ đèn khác. Ngoài ra loại đèn này cũng rất nhạy cảm với các chất bám trên bóng đèn, chỉ cần một vết vân tay có chất dầu để lại trên bóng cũng làm thay đổi sự phân bố nhiệt và giảm tuổi thọ của đèn. Bên cạnh đó, loại đèn này tỏa ra nhiệt lượng rất lớn khi hoạt động mà sau đó nhiệt lượng này lại bị lãng phí. Cuối cùng, công nghệ đèn này có độ chụm của các tia sáng tương đối thấp, điều này có thể tạo ra các điểm lóa và ảo ảnh trên mặt đường vào ban đêm khiến người lái mất tập trung.

Đèn HID (hay còn gọi là đèn Xenon)

Đôi khi chúng được gọi là đèn Xenon, ra mắt vào đầu những năm 90 bởi BMW trên dòng 7 series và từ đó nó đã được dần dần được trang bị với số lượng ngày càng tăng trên các loại xe khác nhau. Đèn HID có chứa hỗn hợp khí và các kim loại quý được làm nóng để tạo ra ánh sáng màu trắng (hoặc xanh) để đáp ứng các tiêu chuẩn về độ sáng được quy định tùy theo mỗi quốc gia. Ngoài ánh sáng trắng cơ bản, loại đèn này còn có ánh sáng màu xanh dương giúp tăng tính thẩm mỹ cho chiếc xe về đêm. Ngoài ra, chúng có độ sáng gấp đôi so với đèn halogen với 3.000 lumen giúp lái xe dễ dàng quan sát khi chạy ban đêm.

Để khởi động đèn HID cần nguồn điện mạnh hơn so với đèn halogen nhưng khi hoạt động chúng chỉ tốn khoảng 35W với tuổi thọ lên đến 2.000 giờ. Nói chung, đèn HID cho hiệu quả và thời gian sử dụng cao hơn so với công nghệ halogen. Tuy nhiên loại đèn này không phải là không có nhược điểm:

Thứ nhất, chi phí cho loại đèn này không hề rẻ. Vì lý do đó mà chúng khó có thể được coi là một loại đèn pha tiêu chuẩn trên ô tô . Đèn xenon thường không vượt qua được các bài kiểm tra xe vì độ sáng khó kiểm soát của chúng có thể làm người đi ngược chiều bị lóa mắt. Trong trường hợp xấu hơn, người bị ánh sáng cường độ cao từ đèn xenon chiếu vào mắt có thể gặp tình trạng mù tạm thời gây mất an toàn đường bộ. Ngoài ra, đèn xenon sau khi khởi động cần một khoảng thời gian để đạt được độ sáng tiêu chuẩn.

Đèn Bi-Xenon: Đối với các xe sử dụng đèn xenon thông thường, đèn chiếu gần sẽ là đèn xenon và đèn chiếu xa vẫn là đèn halogen vì đèn xenon cần thời gian để đạt đủ độ sáng. Đối với xe trang bị đèn bi-xenon, cả đèn chiếu gần và đèn chiếu xa đều là đèn xenon được điều chính cường độ và góc chiếu bằng một màn trập.

Ngoài ra, một đèn Bi-Xenon sử dụng 2 bóng trong khi đèn Xenon sử dụng 4 bóng, điều này có nghĩa chi phí bảo trì của đèn bi-xenon sẽ cao hơn vì phải thay thế nhiều lần hơn đèn xenon. Mặc dù hiếm gặp nhưng màn trập có thể bị mòn và hỏng trong quá trình sử dụng đối với đèn bi-xenon, đèn xenon lại hoàn toàn không gặp tình trạng này vì chúng không sử dụng màn trập.

Đèn LED

Đèn LED ra đời từ những năm 2004 nhưng đến gần đây mới trở nên phổ biến vì khả năng tiết kiệm điện năng của chúng. Bóng đèn LED cần 15 - 18W trong khi bóng đèn halogen cần 55 -65W và đèn xenon cần khoảng 35-42W. So với đèn xenon và đèn halogen, đèn LED còn có một ưu điểm khác là tuổi thọ có thể lên tới 40.000 giờ và khả năng khởi động nhanh gấp 250 lần đèn halogen nên chúng thường được dùng để làm đèn xi-nhan vào các loại đèn báo hiệu khác.

Các đèn LED không chứa thủy ngân và điều này nhận được sự khuyến khích từ các tổ chức bảo vệ môi trường. Với kích thước nhỏ, chúng có thể được bố trí theo bất kỳ hình dạng nào theo ý muốn của nhà sản xuất. Về khả năng chiếu sáng, chúng nằm giữa HID và Halogen. Tuy nhiên, LED giống như hầu hết mọi công nghệ đều có những hạn chế riêng:

Chúng không tạo ra nhiều nhiệt như đèn halogen nhưng chúng vẫn tạo ra một nhiệt lượng nhỏ khi dòng điện chạy qua, điều này sẽ ảnh hưởng không tốt tới các bộ phận khác trong bóng đèn vì chúng được bố trí rất sát nhau. Đó là lý do tại sao đèn pha LED cần hỗ trợ tản nhiệt bằng khí và các lưới nhôm để tránh bị tan chảy. Tuy nhiên, hệ thống làm mát cho LED thường nằm trong khoang động cơ. Điều này cũng một phần hạn chế khả năng sáng tạo của các nhà sản xuất đối với các loại xe và thiết kế nhất định.

Cuối cùng, khi quyết định mua một bộ đèn LED, người dùng cần kiểm tra kỹ chất lượng của loại đèn mình mua. Có rất nhiều loại đèn giá rẻ trên thị trường với bộ tản nhiệt kém chất lượng và tuổi thọ ngắn.

Đèn LED Matrix (LED ma trận)

Đèn Led matrix là dấu hiệu cho sự tự tin của Audi về công nghệ led mặc dù trong suốt 14 năm, chúng ít được đón nhận bởi các nhà sản xuất ô tô. Đèn led matrix khác đèn led thông thường ở chỗ chúng được bố trí theo cụm 25 đèn và được điều khiển qua một hệ thống trung tâm. Hệ thống này ngoài việc nhận biết được người và xe cộ trên đường còn có khả năng tự điều chỉnh góc chiếu và cường độ sáng để tránh làm lóa mắt người đi ngược chiều thông qua cảm biến gắn ở trước xe.

Có một điều buồn cười là công nghệ đèn thông minh này bị cấm ở Mỹ vì một đạo luật ra đời từ những năm 60 của thế kỷ trước yêu cầu tất cả các xe phải có nút điều chỉnh chế độ đèn pha thủ công. Trong quá khứ, người Mỹ đã mất gần một thập kỷ để chấp nhận đèn halogen, có lẽ đèn led matrix sẽ phải chịu cảnh tương tự cho đến khi các nhà lập pháp có cái nhìn khác về đèn thông minh.

Đèn Laser

Từ laser có thể khiến người ta liên tưởng đến phim “Chiến Tranh Giữa Các Vì Sao” và các bộ phim viễn tưởng khác, nơi laser được sử dụng là một thứ vũ khí nguy hiểm ví dụ như “gươm ánh sáng” của Jedi. Nhưng trong thế giới thực, đèn laser không nguy hiểm, hoặc ít nhất là đèn pha laser được sản xuất bởi BMW và Audi. Công nghệ đèn laser ra đời như một bước tiếp theo của công nghệ đèn pha với khả năng chiếu sáng tốt hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Vậy công nghệ này mới như thế nào? Câu trả lời là rất mới. Vì vậy, thực tế là chỉ có một vài chiếc xe hơi hiện tại sở hữu công nghệ này (và giá tiền thì không hề rẻ). BMW i8 là một ví dụ.

Đèn laser có khả năng chiếu sáng tốt hơn nhiều so với đèn HID (xenon) và đèn led. Trong thực tế, khi chiếc xe đạt tốc độ trên 60km/h đèn laser mới bắt đầu hoạt động. Dưới tốc độ 60, đó là công việc của đèn led. So với đèn led, công nghệ đèn laser có khá nhiều ưu điểm vượt trội:

Đèn laser sử dụng năng lượng hiệu quả hơn đèn led mặc dù trong thực tế chúng sáng gấp 1000 lần đèn led. Thường thì các nhà sản xuất chỉ thiết lập để đèn laser phát huy một nửa công suất. Cũng vì độ sáng lớn hơn đèn led rất nhiều lần, nên các đơn vị đèn laser có thể nhỏ hơn cả đèn led mà vẫn đạt được khả năng chiếu sáng vượt trội so với đèn led. Từ đó, các nhà sản xuất có thể tự do thiết kế và bố trí hệ thống đèn theo ý họ để chiếc xe có thể đạt được tính thẩm mỹ cũng nhưng tính năng khí động học tối ưu.

Ngoài ra, đèn laser cũng tỏa ra ít nhiệt lượng hơn so với đèn led vì chúng sử dụng ít năng lượng hơn. Vấn đề tản nhiệt cho loại đèn này không phải là thứ quá quan trọng. Và một ưu điểm không một công nghệ đèn pha nào có được đó là độ chụm của các chùm tia laser rất cao khiến chúng có khả năng chiếu xa hơn mọi công nghệ đèn trước đây. Tuy nhiên, chúng cũng có nhược điểm rất lớn là giá thành không hề rẻ khiến chúng chỉ được trang bị hạn chế trên một số mẫu xe đắt tiền.