Những điều ít biết về cụm đèn pha ôtô

Trên thực tế, chỉ một vài chiếc xe như thế chạy bằng động cơ đốt trong. Thời gian trôi qua, công nghệ đã phát triển và đèn pha trên ôtô cũng trở thành trang bị bắt buộc ở tất cả các nước. Rõ ràng, đèn pha giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn khi di chuyển trong điều kiện thiếu ánh sáng.

Theo Cơ quan An toàn Giao thông Đường bộ Mỹ (NHTSA), khoảng một nửa các vụ tai nạn chết người đều xảy ra vào ban đêm. Trong khi đó, xe chạy vào ban đêm chỉ chiếm 25% tổng lưu lượng phương tiện tham gia giao thông ở cường quốc hàng đầu thế giới.

Câu chuyện lịch sử

Những chiếc xe hơi sử dụng đèn pha lần đầu tiên được giới thiệu vào những năm 1880. Vào thời kỳ đó, đèn pha sử dụng chất đốt Acetylence và dầu với nguyên lý tương tự loại chạy bằng khí đốt. Về cơ bản, hai chất đốt kể trên được sử dụng như nhiên liệu thắp sáng đèn.

Tuy nhiên, do chi phí của dầu và Acetylence vào thời bấy giờ khá cao nên việc cải tiến hệ thống là gần như không thể. Loại đèn pha khởi thủy tuy có khả năng chống chịu khá tốt với thời tiết và môi trường, trong cả điều kiện mưa gió hay tuyết rơi nhưng vẫn nhanh chóng bị đèn điện thay thế.

Công ty xe điện đặt trụ sở tại Hartford, Connecticut, Mỹ là hãng đầu tiên sản xuất đèn pha ôtô chạy điện đầu vào năm 1898. Đáng tiếc thay, công ty trên không thể chấp nhận những khuyết điểm và cải tiến đèn pha chạy điện. Ví dụ, sợi dây tóc đặt bên trong các bóng đèn pha thời bấy giờ rất nhanh bị đứt, đặc biệt trong điều kiện phải bật liên tục. Hơn nữa, hệ thống đèn pha ban đầu yêu cầu một nguồn điện cấp nhất định, dù công suất nhỏ nhưng cũng khiến chi phí đầu tư cho xe tăng đáng kể.

Tuy nhiên, điều đó cũng không ngăn được những nỗ lực cải tiến của hãng xe đến từ Mỹ là Cadillac. Họ đã tung ra hệ thống đèn pha sử dụng điện hiện đại đầu tiên vào năm 1912. Hệ thống đèn pha hoàn toàn mới có thể hoạt động ngay cả trong điều kiện mưa gió hay tuyết rơi mà không bị cháy.

Công ty Guide Lamp là hãng đầu tiên giới thiệu đèn đèn cos vào năm 1915. Tuy nhiên, vào thời bấy giờ, hầu hết các cụm đèn chiếu sáng của xe hơi đều yêu cầu người lái buộc phải bật hệ thống thủ công bằng cách bước ra khỏi xe.

Cadillac tiếp tục có bước tiến quan trọng khi phát triển hệ thống đèn chiếu sáng kích hoạt ngay bên trong xe. Tuy nhiên, phải đợi đến năm 1924, hệ thống đèn chiếu sáng bao gồm cả đèn pha lẫn cos sự mới được phát minh. 3 năm sau, hệ thống mới được hoàn chỉnh khi có thể bật/tắt với một công tắc điều chỉnh bằng chân đặt phía dưới sàn xe.

Năm 1962, đèn pha Halogen lần đầu tiên được chính thức ra mắt ở Châu Âu và trở thành trang bị bắt buộc tại một số quốc gia, ngoại trừ Mỹ. Mãi đến năm 1978, Mỹ mới bắt đầu sử dụng đèn Halogen.

Tuy nhiên, nhờ khả năng tạo ra lượng ánh sáng nhiều hơn đèn truyền thống mà vẫn tiêu thụ lượng điện tương đương, đèn Halogen đã dần trở thành loại phổ biến nhất trên thế giới. Hầu hết các hãng ôtô thời điểm đó đều sử dụng đèn pha Halogen trên những mẫu xe mới nhất.

Tuy nhiên, công nghệ đúng là không có điểm dừng. Ngay thời điểm đèn Halogen vẫn còn trên đỉnh cao thành công thì có một vài nhà sản xuất ôtô âm thầm tiếp cận công nghệ đèn pha cường độ cao HID hay Xenon. Loại đèn mới được cho là cung cấp một lượng ánh sáng có cường độ lớn hơn cả đèn pha Halogen. Ngay sau đó, vào năm 1991, BMW 7-Series đã trở thành mẫu xe đầu tiên được ứng dụng đèn pha Xenon.

Những mẫu xe hiện nay đều sử dụng 1 trong 2 loại đèn kể trên, một số trường hợp là biến thể Bi-Xenon. Thậm chí, có những mẫu xe được ứng dụng cả hai với đèn cos Halogen và đèn pha Xenon.

Công nghệ mới nhất trong ngành sản xuất đèn pha ôtô chính là đi-ốt phát quang LED. Thật không may, chi phí phát triển loại đèn mới còn quá cao khiến nhiều hãng xe băn khoăn trong việc sử dụng LED làm trang bị tiêu chuẩn. Đa phần đèn LED mới chỉ được sử dụng làm đèn chiếu sáng ban ngày, phụ trợ hoặc làm đẹp cho xe. Đèn chiếu sáng ban ngày - Thiết bị gây tranh cãi.

Đây là loại đèn khác với các thiết bị chiếu sáng thông thường. Chúng được đặt gần hoặc ngay trong tổ hợp đèn phía trước, sát ngay dưới đèn pha của xe nhưng chỉ được sử dụng vào ban ngày, bất kể điều kiện thời tiết và ngoại cảnh. Đây là loại đèn mà khi được bật sẽ giúp những chiếc xe đi ngược chiều có thể nhận thấy sự có mặt của bạn, từ đó tăng tính an toàn.

Những nước vùng Scandinavia là nơi đầu tiên áp dụng quy định bắt buộc xe phải được trang bị dải đèn chiếu sáng ban ngày. Tiên phong là Thụy Điển với việc đưa quy định đó vào trong bộ luật năm 1977. Tiếp theo là Na Uy vào năm 1986, Iceland 1988 và Đan Mạch 1990. Phần Lan quy định xe phải bật hệ thống đèn chiếu sáng ban ngày trên tất cả các tuyến đường vào năm 1997.

Mặc dù được coi là thiết bị hỗ trợ an toàn nhưng đèn chiếu sáng ban ngày lại thường xuyên gây tranh cãi trên toàn thế giới. Ví dụ, Ủy ban Châu Âu đã đặt ra các nghi vấn về cách đèn chiếu sáng ban ngày tác động đến tính tiết kiệm nhiên liệu và tình trạng phát thải khí CO2.

Đèn chiếu sáng ban ngày cũng lấy điện từ bộ phát gắn với trục quay của động cơ. Để sản xuất điện, động cơ cần phải chạy và tiêu tốn thêm một lượng nhiên liệu nhất định, do đó cũng phát thải khí CO2. Theo thông tin mới nhất, Châu Âu sẽ chỉ bắt buộc trang bị đèn chiếu sáng ban ngày trên xe tải và taxi, bắt đầu từ tháng 8/2012.

Đèn pha Xenon – Xu thế đương đại

Đây là một loại bóng phát quang rất nhỏ, trong có chứa hỗn hợp khí trơ, bao gồm cả khí Xenon. Sự khác nhau cơ bản giữa đèn Xenon và Halogen nằm ở nguyên lí phát sáng. Đèn Xenon tạo ra ánh sáng từ hồ quang giữa hai điện cực trong điều kiện điện áp được kích lên mức rất cao, hàng nghìn Volt.

Trong khi đó, đèn Halogen vẫn dùng phương pháp đốt nóng sợi tóc đến nhiệt độ phát sáng truyền thống. So với các loại đèn pha khác, chủ yếu là Halogen, đèn Xenon cung cấp lượng ánh sáng nhiều hơn, từ đó cải thiện khả năng quan sát khi xe chạy vào ban đêm. Quan trọng hơn, với đặc tính không đốt nóng như đèn Halogen nên đèn Xenon có tuổi thọ cao hơn, ước tính 2.000 giờ. Con số tương ứng với đèn Halogen chỉ dừng ở 450 - 1.000 giờ.

Tuy nhiên, mọi chuyện không đơn giản như vậy. Đèn Xenon cho lượng ánh sáng sáng nhiều hơn nhưng cũng chói hơn. Khi sử dụng đèn Xenon, xe đồng thời phải kèm thêm hệ thống làm sạch bóng đèn phía trước và tự động điều chỉnh cường độ của chùm tia sáng. Mục đích là giảm thiểu độ lóa của ánh sáng phát ra. Vấn đề muôn thuở cuối cùng phải kể đến chính là giá thành của đèn Xenon, bao gồm cả chi phí mua thiết bị ban đầu và lắp đặt. Đó là chưa kể phí sửa chữa hay bảo trì trong suốt thời gian sử dụng.

Những điều thú vị khác

Hệ thống chiếu sáng tiên tiến (AFS) hay công nghệ đèn pha dẫn hướng hiện đang được ứng dụng trên các mẫu xe Toyota và Skoda đời mới. Tuy mỗi hãng có cách gọi khác nhau nhưng đều chung về nguyên lí. AFS về cơ bản là một công nghệ cao cấp dựa trên sự phản hồi cũng như tính toán từ các tín hiệu từ góc lái và một số cảm biến.

AFS xác định hướng lái của xe để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng theo hướng đó. Ngoài ra, AFS còn được kết hợp với hệ thống định vị GPS. Khi xe sắp tới các ngã rẽ, AFS tự động điều chỉnh hướng ánh sáng trước một khoảng.

Ngoài ra, ôtô hiện nay còn cài đặt khá nhiều bộ cảm biến ánh sáng để xác định thời điểm cần chiếu sáng bên trong, chẳng hạn như khi đi vào đường hầm hoặc ban đêm. Dòng xe hiện đại có thể tự động bật đèn pha khi di chuyển vào ban đêm mà không cần đến sự can thiệp của người lái.