Bộ chuyển đổi đèn xenon – Thời trang và những mặt trái

Trong vài năm qua, trên đường phố Việt Nam xuất hiện ngày càng nhiều những chiếc xe có đèn pha chói lòa với màu sắc rất đa dạng từ xanh nhạt cho đến tím hồng. Với tên thường được gọi là đèn Xenon, loại đèn này đa phần được lắp trên những chiếc xe du lịch hoặc xe tay ga đời mới, chủ xe hầu hết đều khá trẻ và thường được coi là “người sành điệu”.

>> Bạn có thể bình luận về bài viết này trên http://www.facebook.com/Autodaily

>> Lịch sử đèn pha ô tô (P1): Những dấu mốc lịch sử

>> Hệ thống chiếu sáng và sự an toàn của người lái xe (P2)

>> Bóng đèn hiệu năng cao (P3)

Bên cạnh những yếu tố thời trang của việc lắp đèn Xenon như ánh sáng có màu sắc bắt mắt và khác lạ, loại đèn này còn đem lại độ sáng tổng thể cao hơn khá nhiều so với các loại bóng đèn halogen thông dụng. Tuy nhiên, việc lắp đèn Xenon trên những chiếc xe được thiết kế và sản xuất với bóng đèn halogen cũng có những mặt trái, đó là chi phí sử dụng cao và quan trọng hơn là gây mất an toàn cho người và các phương tiện cùng tham gia giao thông.

Trong kỳ này, Autodaily sẽ cùng các bạn nhìn lại nguyên lý hoạt động của bóng đèn Xenon, sự khác biệt giữa bộ đèn Xenon được sản xuất chính hãng và bộ chuyển đổi đèn Xenon dùng để thay vào các loại xe được trang bị bóng đèn halogen (tên thường được gọi là đèn Xenon). Những mặt trái của việc sử dụng bộ chuyển đổi đèn Xenon và các quy định trên thế giới về an toàn cho thiết bị chiếu sáng trên xe ôtô cũng sẽ được giới thiệu với bạn đọc, nhằm giúp các bạn có cái nhìn bao quát hơn.

Nguyên lý hoạt động của đèn xenon

Bóng xenon gồm hai điện cực nằm trong một ống thủy tinh thạch anh, đặt cách nhau một khoảng cách ngắn trong một bầu chứa khí Xenon và muối kim loại.

Chân đế tiêu chuẩn dạng tròn (D2S hoặc D2R), trong đó D2S là loại bóng đèn dùng cho các chóa đèn có màng chắn lóa (S = shield) và có thấu kính, còn D2R là loại bóng đèn có sẵn màng chắn dùng cho các chóa đèn chỉ có mặt phản xạ (R = reflector).

Bóng đèn Xenon D2R Cấu tạo của bóng đèn Xenon

Đèn Xenon là một tiến bộ trong công nghệ chiếu sáng xe cơ giới. Với nguyên lý hoạt động gần giống với đèn tuýp, bóng đèn Xenon không có dây tóc mà thay vào đó là một bầu thủy tinh chứa đầy khí Xenon. Dòng điện có điện thế cao đến 25000 Vôn chạy qua giữa hai điện cực trong bầu khí sẽ gây ra một tia hồ quang (tương tự như khi hàn điện). Để có thể tạo ra được được điện thế cao như vậy, bộ đèn Xenon còn phải có một bộ khởi động (ignitor), ngoài ra để duy trì tia hồ quang, một chấn lưu (ballast) sẽ cung cấp dòng điện với điện thế khoảng 85 Vôn trong suốt quá trình đèn hoạt động.

Luồng điện của hồ quang sẽ làm bay hơi lượng muối kim loại nằm bên trong bầu thủy tinh chứa khí Xenon. Các hạt electron trong dòng điện hồ quang va chạm với các phân tử muối bay hơi sẽ đẩy electron đó vào quỹ đạo có năng lượng cao hơn. Các hạt electron khi quay về quỹ đạo ban đầu sẽ phát ra một lượng bức xạ dư thừa, tạo ra ánh sáng. Màu của ánh sáng phát ra (hay bước sóng của bức xạ) phụ thuộc vào mức độ chênh lệch năng lượng của electron và vào loại muối kim loại được dùng trong bầu khí Xenon.

Ưu điểm của bóng đèn Xenon

Sáng hơn: Bóng đèn Xenon có hiệu suất phát sáng gấp 3 lần bóng đèn halogen, một bóng đèn Xenon 35W cho độ sáng tương đương bóng đèn halogen 100W.

Bền hơn: Tuổi thọ của bóng đèn Xenon cao gấp 4 lần bóng đèn halogen: do không có dây tóc dễ bị đứt nên bóng đèn Xenon ít bị ảnh hưởng bởi rung động. Tuổi thọ của bóng đèn Xenon do các hãng lớn như Osram, Philips sản xuất là khoảng 2000 giờ, so với 500 giờ của bóng đèn halogen.

Trắng hơn: Ánh sáng có màu trắng hơn và gần với ánh sáng ban ngày. Bóng đèn Xenon của các hãng lớn như Osram, Philips có nhiệt độ màu là 4300 độ Kelvin, tương đương với ánh sáng ban ngày.

Bảng so sánh nhiệt độ màu

Đèn Xenon trên các loại xe đời mới

Với các ưu điểm trên, việc lắp hệ thống chiếu sáng dùng công nghệ Xenon cho các xe ôtô đời mới ngày càng trở nên phổ biến. Hầu hết các xe loại sang trọng (luxury) đều có đèn Xenon lắp sẵn hoặc tùy chọn khi mua xe.

Đèn xenon lắp trên xe BMW 5 series

Ngoài bóng đèn, bộ chấn lưu (ballast) và bộ khởi động (ignitor), hệ thống đèn Xenon đúng tiêu chuẩn còn cần được trang bị thêm hệ thống rửa đèn bằng tia nước áp lực cao và hệ thống cân bằng đèn pha tự động.

Hệ thống rửa đèn có thể nằm dưới nắp đậy trong hình xe BMW ở trên và sẽ nhô lên khi hoạt động, hoặc nằm cố định như trong hình sau:

Hệ thống rửa đèn

Việc rửa sạch mặt kính của bộ đèn Xenon là rất cần thiết vì bụi đất bám trên mặt kính sẽ gây tán xạ ánh sáng, và với cường độ sáng cao của đèn Xenon thì mức độ tán xạ sẽ làm chói mắt cho người đi ngược chiều gây khó chịu, suy giảm tầm nhìn và có thể gây ra tai nạn.

Hệ thống cân bằng đèn pha tự động giúp duy trì độ cao của luồng sáng, triệt tỉêu tác động của tải trọng, gia tốc hoặc sự mấp mô của mặt đường. Nhờ hệ thống này, luồng sáng rất mạnh của đèn Xenon sẽ luôn nằm bên dưới vị trí quan sát của người đi ngược chiều và gương chiếu hậu của người đi phía trước, không gây chói mắt.

Hệ thống cân bằng đèn pha tự động

Đèn Xenon trên các loại xe đời cũ…

Việc thay đèn Xenon vào chóa đèn pha halogen dùng bóng đèn sợi đốt của loại xe thông thường đang được xem là mốt thời thượng. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều bộ chuyển đổi đèn Xenon (Xenon conversion kit) với xuất xứ hầu hết là từ Trung Quốc, giá bán dao động từ hơn một triệu cho tới gần ba triệu đồng một bộ. Tuy hoạt động theo cùng nguyên lý với các hệ thống đèn Xenon chính hãng, các bộ đèn Xenon của Trung Quốc thường găp phải các vấn đề sau:

Không phù hợp với chóa đèn halogen: Do thiết kế của bóng đèn Xenon khác bóng đèn halogen nên kích thước và hình dáng của nguồn sáng cũng khác nhau. Nguồn sáng của đèn Xenon có dạng hình quả bóng bầu dục với kích thước khoảng 3x4mm, trong khi dây tóc của bóng đèn halogen có dạng hình trụ với kích thước 1x3mm. Sự khác biệt này gây ra độ lệch tâm của đèn Xenon trong chóa đèn halogen, là nguyên nhân chính tạo ra hiện tượng ánh sáng bị tóe ra.

Đèn cốt dùng bóng halogen nguyên bản                                          Đèn cốt thay bóng Xenon

Theo các quy định về chiếu sáng an toàn trên thế giới, đèn ôtô phải tạo ra một vùng sáng thấp với chế độ đèn cốt để tránh gây chói mắt người đi ngược chiều và gương chiếu hậu của người đi phía trước. Vùng sáng này được ngăn cách với vùng tối ở phía trên bằng một đường ngăn cách (cut-off line) nằm ngang ở bên trái và chéo lên ở bên phải. Thử nghiệm trên một chiếc xe Toyota Innova cho thấy khi dùng bóng đèn halogen theo đúng thiết kế thì đường ngăn cách này rất rõ nét, còn khi thay bóng Xenon thì đường ngăn cách bị xóa nhòa đi, phía trên của đường ngăn cách có nhiều quầng sáng tán xạ với độ sáng cao. Sự tán xạ này làm cho người đi ngược chiều rất chói mắt và khó chịu.

Sự lệch tâm của đèn Xenon cũng làm cho ánh sáng bị tán xạ nhiều hơn khi bật pha. Mặc dù người đi ngược chiều rất chói mắt nhưng người lái xe đang bật đèn pha Xenon lại có khả năng quan sát không cải thiện là bao so với khi dùng bóng đèn halogen hiệu năng cao (đã trình bày trong Xe&ĐờiSống tháng 2/2007).

Chi phí sử dụng cao và độ tin cậy thấp: Hệ thống chiếu sáng dùng công nghệ Xenon, nếu được sản xuất bởi các hãng lớn như Osram, Philips thì sẽ có tuổi thọ gấp 4 lần bóng đèn halogen tiêu chuẩn (2000 giờ - tương đương 7 năm sử dụng). Trong thực tế, nhiều bộ đèn Xenon có xuất xứ Trung Quốc đã bị trục trặc ngay trong năm đầu tiên như bật đèn không lên ngay, đèn bị nhấp nháy và cuối cùng là bị chột mắt (hỏng một bên).

Nguyên nhân chủ yếu là do bộ chấn lưu (ballast) làm bằng vật liệu rẻ tiền và bị ăn bớt vật tư nên chỉ chịu được dòng điện với điện áp khởi động 25000 Vôn trong thời gian ngắn là bị hỏng. Tệ hơn nữa, nếu dùng đèn Xenon Trung Quốc ở chế độ bật pha thì mỗi khi nháy đèn, bộ chấn lưu (ballast) và bộ khởi động (ignitor) lại phải ngắt mạch và khởi động lại. Việc đóng ngắt mạch liên tục này càng làm cho đèn Xenon Trung Quốc nhanh hỏng hơn.

Chi phí thay chấn lưu cũng không rẻ, thường là gần một triệu đồng một bộ. Đó là chưa nói tới các phiền toái và nguy hiểm có thể xảy ra nếu đèn bị hỏng bất ngờ. Do có nhiều chi tiết điện tử phức tạp với điện áp cao nên khả năng sửa chữa đèn Xenon trên đường hoặc ở xa các đô thị rất khó khăn. Bạn cũng có thể bị cảnh sát giao thông phạt từ 300-500 nghìn nếu đèn nhấp nháy, chột một bên hoặc không sáng.

Lời khuyên

Tính thời trang và ưu điểm kỹ thuật của bộ chuyển đổi đèn Xenon là mong muốn của nhiều người lái xe. Tấm huy chương nào cũng có mặt trái, vì thế bạn nên cân nhắc giữa lợi ích, chi phí sử dụng và độ an toàn cho mình và người khác trước khi chọn một giải pháp chiếu sáng tốt cho chiếc xe yêu quí của mình.

Phần 5: Các bộ đèn pha và sương mù lắp thêm

Nam Vũ (theo PLXH)