Tìm hiểu nhanh các công nghệ đèn pha trên ô tô

Trên ô tô, đèn pha đóng vai trò như một đôi mắt, vừa để chiếu sáng, tăng tầm nhìn cho người lái đồng thời cũng được các nhà sản xuất thiết kế với những tạo hình độc đáo lạ mắt giúp bộ mặt của những chiếc ô tô trở nên cuốn hút hơn. Hiện nay đang có 4 công nghệ chiếu sáng chính trên xe hơi là đèn halogen, xenon, LED và laser. Mỗi loại công nghệ đều có ưu nhược điểm riêng. Hãy cùng Otosaigon tìm hiểu nhanh các công nghệ đèn này.

Trong số nhiều công nghệ có sẵn trên những chiếc xe hơi hiện đại ngày nay, đèn pha cảm biến tự động khi trời tối hay đèn pha tự điều chỉnh cường độ và đèn pha chống chói không chỉ giúp bạn mà còn những cánh lái xe khác an toàn hơn trên đường vì tới tận ngày nay, vẫn còn người quên bật đèn sáng sau khi trời tối.

Có hơn một vài công nghệ chiếu sáng hiện đang được bán, nhưng chung quy thì phổ biến nhất hiện nay bao gồm 4 công nghệ chiếu sáng chính trên xe hơi là đèn halogen, xenon, LED và laser.

Đèn pha halogen

Phổ biến nhất hiện nay có thể nói tới công nghệ đèn Halogen, hiện được trang bị phần lớn trên những chiếc xe hơi trên đường, đèn pha halogen được sử dụng vì sự đơn giản và hiệu quả chi phí mà nó mang tới. Bóng đèn halogen dễ thay thế khi xảy ra hư hỏng và có có tuổi thọ khoảng 1000 giờ chiếu sáng trước khi hết hạn và cần phải thay mới.

Công nghệ đèn halogen đã có từ một thời gian dài trước đây, chúng được xây dựng và phát triển dưới nền tảng bóng đèn sợi đốt truyền thống. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính là khí halogen được sử dụng để bảo vệ dây tóc bên trong thay vì chân không như truyền thống, điều này cho phép đèn pha halogen phát sáng mạnh hơn từ cùng một mức năng lượng cấp vào.

Nhược điểm: Một phần lớn năng lượng bị chuyển hóa thành nhiệt năng vô ích thay vì quang năng. Bóng đèn halogen, qua một thời gian sử dụng ở nhiệt độ cao khiến vonfram bốc hơi và đọng lại trên lớp thủy tinh gây thủng bóng đèn. Khi đó chức năng chiếu sáng của bóng đèn coi như không còn. Ngành sản xuất ô tô đang dần loại bỏ bóng đèn halogen để thay thế chúng bởi vì chúng không còn là hình thức chiếu sáng hiệu quả nhất hoặc sáng nhất ngày nay, nhưng không thể phủ nhận chúng vẫn là một trong những loại rẻ nhất.

Đèn pha HID / Xenon

Đèn phóng điện cường độ cao (HID hoặc Xenon) đã được đưa vào sử dụng từ đầu những năm 1990. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự như ánh sáng đèn huỳnh quang được tìm thấy trong các văn phòng và các tòa nhà lớn, bằng cách truyền một dòng điện qua hỗn hợp khí trong một xi lanh thủy tinh.

Đèn xenon cần một nguồn điện lớn để khởi động, nhưng sau đó cần rất ít điện năng để duy trì độ sáng ổn định. Đèn xenon chỉ cần công suất khoảng 35 W để hoạt động, và có tuổi thọ vào khoảng 2000 giờ.

Đèn xenon tạo ra luồng sáng sáng hơn đèn halogen và tỏa nhiệt ít hơn. So với bóng halogen, đèn xenon có ưu điểm là sáng hơn, bền hơn với tuổi thọ bình quân 2.000 giờ, trắng hơn, nhiệt độ màu của bóng vào khoảng 4.300 độ Kelvin, tức gần với ánh sáng ban ngày. Đèn xenon tạo ra ánh sáng màu xanh-trắng và cường độ sáng rất cao gấp 2-3 lần đèn halogen. Tuy nhiên ưu thế này lại dẫn đến một nhược điểm khác là chúng gây lóa mắt đối với các xe khác. Do đó một số nước có luật bắt buộc những xe trang bị đèn xenon phải đi kèm chức năng tự tắt pha khi có xe đối diện và rửa đèn tự động. Ngoài ra,những đèn này cũng có giá cao hơn đèn halogen khi thay thế.

Đèn pha LED

LED (Light Emitting Diode) hay còn gọi là điốt phát sáng là các linh kiện điện có kích thước nhỏ, chúng không tạo ra ánh sáng bằng cách đốt nóng dây tóc kim loại như các quả cầu sợi đốt làm, cũng không thông qua phản ứng của khí kích thích với dòng điện. Thay vào đó, chúng tạo ra ánh sáng thông qua một quá trình hiệu quả hơn nhiều gọi là phát quang. Chỉ cần một hoặc hai trong số các đèn LED mạnh nhất cần để có công suất ngang bằng với công suất ánh sáng xenon, nhưng, ngày nay chúng ta thường bắt gặp nhiều đèn LED nhỏ hơn được nhóm lại với nhau để tạo ra trường ánh sáng đa dạng hơn trên đèn pha ô tô.

Đèn LED đã xuất hiện từ đầu những năm 1960 với nhiều màu sắc khác nhau, nhưng phải đến khi đèn LED xanh và trắng ra đời, công nghệ này mới trở nên phù hợp với đèn pha ô tô. Với tầm quan trọng của phát minh và ảnh hưởng của nó đối với mức tiêu thụ năng lượng của thế giới (không chỉ trong xe cộ, mà tất cả công nghệ chiếu sáng), ba nhà nghiên cứu tiên phong Nhật Bản đã được trao giải thưởng Nobel về vật lý.

Một lợi thế lớn của đèn LED là mỗi đơn vị đèn trong một dãy đèn pha có thể được cung cấp năng lượng một cách độc lập, cho phép các chùm ánh sáng có hình dạng khác nhau rất hữu ích để giảm độ chói cho người lái xe đang tới hoặc cung cấp chùm sáng tập trung mạnh hơn, Audi đã áp dụng đặc thù này để xây dựng công nghệ đèn LED ma trận của mình. Một lợi điểm nữa là LED đạt độ sáng tối đa cực nhanh. Chỉ trong một vài phần triệu của giây. Đó là lí do vì sao LED rất thường được dùng cho đèn báo rẽ và đèn hậu. Chúng có thể giúp tăng thời gian phản ứng của những lái xe khác lên 30%. Một số nhà sản xuất cũng tuyên bố rằng tuổi thọ đèn LED của họ lên đến 15.000 giờ. Tuy nhiên, so với đèn Xenon và đèn Halogen thì giá thành của đèn Led khá cao.

Đèn pha laser

Đèn pha laser – nghe có vẻ hay, nhưng trong thực tế, bản thân các chùm tia laser chỉ đi một phần để chiếu sáng môi trường xung quanh bạn. Một tia laser màu xanh được chiếu vào một loại khí phốt pho phát huỳnh quang và phát ra nhiệt độ màu cực kỳ sáng, gần như ánh sáng ban ngày. Đèn laser cũng tỏa nhiều nhiệt hơn cả đèn LED, vì vậy nó cần hệ thống giải nhiệt phức tạp hơn. Đèn laser hiện cũng phải đi kèm các loại đèn khác như LED hay xenon vì nó chưa thể đảm nhận cùng lúc vai trò đèn chiếu xa và chiếu gần.

BMW và Audi là một trong những nhà sản xuất đầu tiên giới thiệu đèn pha laser với chiếc xe thể thao i8 và R8 LMX. BMW nói rằng công nghệ này có khả năng tạo ra ánh sáng mạnh hơn 1000 lần so với đèn LED trong khi sử dụng ít năng lượng hơn. Độ sáng của chúng cũng mở rộng lên tới 600 mét. Thật không may, công nghệ chiếu sáng này vẫn còn rất đắt và thường chỉ có sẵn dưới dạng tùy chọn, có giá lên tới $ 5100 trong BMW 7 Series mới. Chỉ hy vọng rằng chúng sẽ không hư hỏng và không bao giờ phải thay thế chúng.