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1、第5章汽车照明设备与信号系统,第一节照明与信号系统的组成第二节前照灯第三节灯光开关与前照灯电路第四节转向信号电路与闪光器第五节电喇叭第六节其他信号装置,第一节照明与信号系统的组成一、汽车照明装置的作用为车前及车内提供充分可靠的照明，及通过不同色泽的发光标志显示汽车工作状况，从而向其它车辆、行人传达信息。二、汽车照明装置的分类1.照明灯2.信号灯,1.照明灯(1)作用在夜间或能见度低的情况下，向驾驶员、乘客和交通管理人员提供照明（夜间行车也作为行车信号使用）。(2)主要照明设备,1)前照灯作用：用于夜间或光线昏暗路面上汽车行驶时的照明，装于车头，也称为大灯或头灯，功率为40-60W。国家规定：机
2、动车前照灯必须具备远光和近光两种照明方式，并可通过变光装置转换。当前照灯由远光变为近光时所有远光灯须同时熄灭。,2)雾灯作用：用于雾、雪、暴雨或尘埃等恶劣条件下汽车行驶时的照明，装于车头和车尾。分类：前雾灯、后雾灯。特点：因黄色光波较长，穿透性好，故一般用黄色光源。功率为35-55W。,3)仪表灯作用：用于夜间行车时的照明，装于仪表板总成内，灯光为白色，便于驾驶员观察汽车和发动机的工作状况。功率为2-8W。,4)顶灯(室内灯)作用：用于夜间或光线昏暗时汽车车内的照明。装于驾驶室和车厢顶部，用相应的专门开关控制，也有用门开关进行控制，关车门后需车内照明时，由专门开关控制。功率为5-8W。,5)牌
3、照灯作用：用于汽车夜间行驶时照亮尾部的牌照，装于汽车牌照的上方或两侧。功率为5-15W。要求：其亮度应保证在25m以外能认清牌照号码。,2.信号灯(1)转向灯作用：用来指示车辆行驶趋向，装于车头、车尾的左右部，也有的在汽车车侧中间装有侧转向灯。特点：光色为琥珀色光源。功率为20W以上。特殊：在紧急遇险状态需其他车辆注意避让时，全部转向灯可通过危险报警灯开关控制而同时闪烁。,(2)报警及指示灯种类：充电指示灯、机油压力过低报警灯、转向指示灯、远光指示灯等。安装在仪表板上。功率为2W。光色：报警灯一般为红色或黄色；指示灯一般为绿色或蓝色。,(3)倒车灯作用：装于汽车尾部，当变速器挂入倒车挡时，自动
4、照亮车后侧，同时警示后方车辆行人注意安全。特点：光色为白色光源，功率一般为21W。,4)制动灯(刹车灯)作用：装于汽车尾部，当踩下制动踏板时，发出较强红光，以示制动，警告尾随的车辆，防止追尾。为避免尾随的大型车对轿车碰撞的危险，轿车后窗内可加装由发光二极管成排显示的高位制动灯(第二制动灯)。光色：为红色，功率21W，灯罩透光面积较大。,(5)示位灯种类：装于汽车的前面、后面和侧面。前面的称为小灯、示宽灯或位置灯。光色为白色或黄色；后位灯也称尾灯，光色为红色；侧位灯光色为琥珀色。作用：夜间行驶接通前照灯时，示位灯与仪表照明灯、牌照灯同时亮，以标志车辆的形位。也称为小灯、驻车灯，功率为5-10W。
5、,(6)驻车灯(手制动灯)作用：装于车头和车尾两侧，要求从车前和车后150m远处能确认灯光信号，夜间驻车时，将驻车灯接通以标志车辆形位，此时仪表照明灯、牌照灯并不亮，以减少电池的电能消耗。光色：车前光色为白色，车尾光色为红色。,驻车灯,一、对汽车前照灯的基本要求1.夜间车前应有明亮均匀的光照，驾驶员能辩明车前100m以内路面的障碍物。目前汽车前照灯照明距离已达200250m。2.具有防眩目装置，避免因灯光眩目造成会车事故。,第二节前照灯,二、前照灯的结构1.灯泡(1)白炽灯泡1)电压：6、12、24V。2)功率：国产灯泡远光4555W，近光3040W。3)灯丝：双灯丝，功率较大(粗)的为远光灯
6、丝，功率较小(细)的为近光灯丝。4)材料：钨丝。灯内抽真空后充入86的氩气和约14的氮气的混合惰性气体(受热膨胀，增压-减小钨丝蒸发，提高寿命，且增压升温-使发光率高)。5)形状与作用：螺旋状，以利于聚光。6)安装定位：通过插头、插座定位装配，保证远光灯丝位于抛物面的焦点，近光灯丝在焦点的前上方。,2）卤钨灯泡 在惰性气体中渗入碘、氯、氟、溴等卤族元素。在灯泡工作时，从钨丝上蒸发出来的气态钨与卤族元素反应生成了一种挥发性的卤化钨，它扩散到灯丝附近的高温区后又受热分解，使钨又重新回到灯丝上。被释放出来的卤素继续参与下一次循环反应，周而复始，从而防止了钨丝的蒸发和灯泡的黑化现象。在相同功率的情况下
7、，卤钨灯泡的亮度是充气灯泡的1.5倍，使用寿命是充气气泡的23倍。,1.反射镜(1)作用：最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光束，以增加照射距离。(2)结构：由薄钢板经冲压而成，为旋转抛物面形状，内表面镀银、铝或铬后再抛光。目前多用真空镀铝。银镀层反光率为9095%，易擦伤、硫化变黑、成本高。铬镀层反光率为60-62%，铝镀层反光率为94%。目前，真空镀铝被广泛采用。(3)效果：如50W灯只能照亮前方6m左右路面，加反射镜后可照亮前方150m以上路面，其部分光线是直接向前散射的，散射向侧方和下方的光线可照明车前5-10m的路段。,2.散光玻璃(配光镜)作用：装于反射镜之前，可将反射光束扩散分配
8、，扩大光照范围，均匀光照强度。结构：透明玻璃压制而成,是许多块棱镜和透镜的组合体。,三、前照灯的防眩目性1.眩目现象：强光突然射入眼睛时会刺激视网膜，眼睛因瞳孔来不及收缩而看不清物体，这种现象叫眩目。2.预防：(1)采用防眩目双丝灯泡 1)远光灯丝在焦点上可聚成平行光束射向远方，用于对面无车时的夜间行驶。功率45-60W。照亮150m以上。,2)近光灯丝在焦点的前方，并稍高出光学轴线，其下部装有配光屏(金属遮罩)，挡住射向反射镜下半部的光线，避免向前上方反射；灯丝射向反射镜上半部的光线经反射后均投向路面。20-50W。3)控制：用变光开关。4)要求：远光100m；近光30m。5)规定：夜间会车
9、时，须距对面来车150m以外互闭远光前照灯，改用近光灯，不准使用雾灯。,(2)采用不对称光形这是一种新型的防眩目前照灯，安装时将遮光罩偏转一定的角度，使其近光的光形分布不对称，将近光灯右侧光线倾斜升高15(E形非对称形)。,(3)Z形光形 为防止对面来车驾驶员与非机动车人员眩目，Z形光形是目前较先进的光形，其近光光形明暗截止线呈Z形，称为Z形配光。它不仅可防止对面驾驶员眩目，也可防止非机动人员眩目。,四、前照灯分类1.按数目分两灯制：两前照灯均用双丝灯泡，为远光和近光双光束灯。四灯制：外侧的一对用双丝灯泡，为远近双光束灯；内侧的一对为远光单光束灯。2.按安装方式分：外装式、嵌入内装式。3.按结
10、构分：可拆式、半封闭式、全封闭式,可拆式前照灯：反射镜边缘的齿簧与配光镜组合，再用箍圈和螺钉安装于灯壳上，拆装灯泡必须将全部光学组件取出后才能进行，因而密封性很差，反射镜易受外界环境气候影响而污染变黑，严重降低照明效果，已趋淘汰,半封闭式前照灯：配光镜靠卷曲反射镜周缘牙齿而紧固在反射镜上，两者之间垫有橡皮密封圈，拆卸灯泡只可从反射镜后方进行。更换时，先拔下灯泡上的插座，取下密封罩、弹簧，即可取下灯泡；安装灯泡时，在灯泡上不能留下污迹，特别是在更换卤钨灯泡时，因受皮肤脂肪沾污过的玻璃壳，会大大缩短玻璃壳使用寿命，所以拿灯泡时只应拿基座，整理库存灯泡时亦应如此。半封闭式前照灯拆卸时不必拆下光学组件
11、，维护方便，但封闭性能不良,封闭式前照灯(真空灯)a.其灯丝焊在反射镜底座上，反射镜与配光镜融合为一体，形成灯泡，里面充入惰性气体。b.当封闭式前照灯灯丝烧坏后，需要更换整个灯芯。c.更换时，先拔下灯脚与线束的连接插座，然后拆下灯圈，即可取下灯芯。安装灯芯时，应注意配光镜上的标记(箭头或符号)，不应出现倒置或偏斜现象。d.封闭式前照灯完全避免了反射镜的污染，但成本较高。,4)氙气灯氙气灯的工作原理是：接通电源后，首先将车上的12V电压在几微秒内升压到23000V的高压脉冲电加在石英灯泡的金属电极之内，激励灯泡内的物质（氙气、少量的水银蒸汽及金属卤化物）在电弧中电离产生亮光。由于高温导致碰撞激发
12、，并随压力升高使线光谱变宽形成带光谱。在灯开关接通的一瞬间，氙气灯即产生与55W卤素灯一样的亮度，约3s达到全部光通亮。灯内高压氙气以缩短灯被点亮的时间，灯的发光颜色则由灯泡内的氙气，、水银蒸汽和少量金属卤化物所决定。,特点：其灯光光色成分和日光灯非常相似，亮度是目前卤素灯泡的2.5倍，寿命为卤素灯泡的5倍。因灯泡点燃达正常工作温度后，维持电弧放电的功耗很低(约35W)，故可节约40%电能。,第三节灯光开关与前照灯电路一、灯光开关照明系统的大部分电路是由灯光开关来控制的，最常用的灯光开关一般有Off(关闭)挡、Park(小灯)挡和Head(前照灯)挡三个挡位。对大部分车来说，灯光开关上的两个相
13、线接线柱与蓄电池正极直接相连，灯光电路不受点火开关控制，即点火开关在Off挡时，灯光开关也能开、闭照明电路。灯光开关可以装在仪表板上，也可装在转向柱上。,二、前照灯1.前照灯的电路原理图从图上可知：怎样形成回路？灯是并联还是串联？,1）发光强度给定方向上所能发出的光线强度（cd）,6.前照灯的检测与调整,2）照射位置被测车辆空载，轮胎气压正常，汽车正对屏幕10m，光束明暗截止线转角或者中心的高度应为，其水平方向位置向左偏或者向右偏不超过100mm。注：装用远近双丝灯，以调整近光光束为主。,作用：汽车转向信号灯主要用来指示车辆行驶方向。其灯光信号采用闪烁的方式，用来指示车辆左转或右转，以引起其他
14、车辆和行人的注意，提高车辆的安全性。转向信号灯电路系统由转向和报警两部分电路组成，一般都是共用一个闪光器，用转向开关和危险报警开关分别进行控制。组成：转向信号灯电路主要由转向信号灯、闪光器、转向灯开关等组成。,第四节转向信号电路与闪光器,类型：转向信号灯是由闪光器控制的，常见的闪光器有 A.热丝式 B.电容式 C.翼片式D.电子式等。特点：A.热丝式闪光器结构简单、成本低，但闪光频率不够稳定、使用寿命短、信号明暗不明显，现已被淘汰；B.电容式和翼片式闪光器闪光频率较为稳定，翼片式闪光器还具有结构简单、体积小、工作时伴有响声可起监控等特点；C.电子式闪光器具有性能稳定和工作可靠的特点，目前已广泛
15、应用。,一、电容式闪光器1.组成：主要由一个继电器和一个电容器组成。2.原理：是利用电容器充、放电延时特性，使继电器的两个线圈产生的电磁力时而相加，时而相减，使触点周期性地打开或关闭，形成转向信号灯闪烁。,工作过程：(1)当转向灯开关8打到左侧后，串联线圈3有电流通过，电流从蓄电池正极串联线圈3触点1转向灯开关8左转向信号灯9及左转向指示灯搭铁蓄电池负极，形成回路。此时并联线圈4和电容器7被触点1短路，而串联线圈3产生的电磁力大于弹簧片2的弹力使触点1张开，因此左转向信号灯9处于暗的状态。,(2)触点1打开后，蓄电池经串联线圈3、并联线圈4及左转向信号灯9向电容器7充电，其充电电流由蓄电池正极
16、串联线圈3并联线圈4电容器7转向灯开关8左转向信号灯9及左转向指示灯搭铁蓄电池负极，形成回路。,(3)由于并联线圈4的电阻值较大，电路电流很小，故右转向灯信号仍处于暗的状态。同时由于充电电流通过串联线圈3、并联线圈4所产生的电磁力的方向相同，触点2仍保持打开。随着电容器7的充电，电容器7两端电压升高，其充电电流逐渐减小，两线圈的电磁力也减小，于是触点1又重新闭合。,(4)触点1闭合后，经左转向信号灯9的电流增大，左转向信号灯及左转向指示灯变亮，电路为：蓄电池正极串联线圈3触点1转向灯开关8左转向信号灯9及左转向指示灯搭铁蓄电池负极，形成回路。同时，电容器7通过并联线圈4和触点1放电，其放电电流
17、通过并联线圈4所产生的磁场方向与串联线圈3的磁场方向相反，电磁力相互抵消，触点1继续闭合，左转向信号灯仍亮。,二、翼片式闪光器翼片式闪光器是利用电流的热效应使热胀条通电时热胀、断电时冷缩，通过翼片产生变形动作来控制触点开闭。据热胀条受热情况不同，分为直热式和旁热式两种。,接通转向灯开关7时，转向信号灯9通电，通路为：蓄电池正极闪光器接柱B翼片2热胀条3动触点4、静触点5闪光器接柱L转向灯开关7转向信号灯9和转向指示灯8搭铁蓄电池负极，转向信号灯9变亮。时，热胀条3因通电受热而伸长，当热胀条3伸长至一定长度时，翼片2突然绷直，使触点断开，转向信号灯困电流被切断而熄灭；同时，热胀条3由于断电而逐渐
18、冷却收缩，至翼片2弯曲成弓形，触点又闭合，接通了电路，转向信号灯9变亮。如此交替变化，使转向信号灯9闪烁。驾驶员可从闪光器工作时突然伸直和弯曲发出的弹跳声，知道“闪光器在工作”。,1）原理：旁热翼片式闪光器与直热翼片式不同的是热胀条1由绕在其上的电热丝2通电后产生的热量加热，故称旁热翼片式。电热丝2的一端焊在热胀条1上，另一端则与静触点5相连。（2）工作过程1）接通转向灯开关8时，电路为：蓄电池正极闪光器接线柱B电热丝2闪光器接线柱L转向灯开关8转向信号灯9搭铁蓄电池负极。因电热丝2的电阻较大，电路中电流较小，故转向信号灯9是暗的,（2）工作过程：2）电热丝2通电产生的热量使热胀条1受热伸长，
19、翼片6便在自身弹力作用下伸直而使常开触点闭合。电路为：蓄电池正极闪光器接线柱B翼片6触点4、5闪光器接线柱L转向灯开关8转向信号灯9搭铁蓄电池负极。电热丝2被触点短路，电流增大，转向信号灯变亮。3）同时，由于电热丝2被短路，热胀条1逐渐冷却收缩，拉紧翼片6，使触点再次打开，转向信号灯变暗。周而复始，使转向信号灯9闪烁。,3）电子闪光器,电子闪光器的类型分有触点、无触点、和集成电路几种,电子闪光器共同特点：1、一般有3个接线柱B、L、E2、一般不维修3、闪光频率和灯泡的功率无关（电热式和电容式都和灯泡功率有关）,1转向开关打到左侧或右侧时，转向指示灯闪烁比正常情况快 这种故障现象说明这一侧的转向
20、灯灯泡有烧坏的，或转向灯的接线、搭铁不良。排除方法：更换灯泡。若接线搭铁不良时，视情况处理。,6 转向信号灯电路的常见故障,6 转向信号灯电路的常见故障,2左、右转向灯均不亮 这种故障的原因可能是熔丝烧断、闪光器坏、转向开关出现故障、或线路有断路的地方。排除方法：1）检查熔丝，断了更换。2）检查闪光器 3）若以上正常，检查转向灯开关及其接线，视情况修理或更换。左、右转向灯均不亮，除以上检查方法外，还可以先打开危险警告开关，若左、右转向、灯不亮，说明闪光器有故障。,一、制动信号装置 制动信号灯安装在汽车的尾部，当汽车制动时，红色信号灯亮，给尾随其后的车辆发出制动信号，以避免造成追尾事故。目前在一
21、些发达国家，还规定了轿车必须安装高位制动信号灯，它装在后窗中心线、靠近窗底部附近。这样当前后两辆车靠得太近时，后面汽车驾驶员就能从高位制动信号灯的工作情况，判断前面汽车的行驶状况。安装高位制动信号灯对于防止发生追尾事故，有相当好的效果。,5.3 制动与倒车信号系统的结构原理,1.制动信号灯开关 制动信号灯由制动信号开关控制，常见的制动信号灯开关有以下几种情况。(1)液压式制动信号灯开关(2)气压式制动信号灯开关(3)弹簧式制动信号灯开关,(1)液压式制动信号灯开关1）安装：液压制动主缸的前端，或制动管路中。,2）过程：踩制动踏板时，制动系统压力增大，膜片2向上弯曲，接触桥3同时接通接线柱6和7
22、，制动灯通电发亮；松开制动踏板时，系统压力降低，接触桥3在回位弹簧4的作用下复位，制动灯电路被切断而熄灭。,(2)气压式制动信号灯开关 1）安装：通常被安装在制动系统的气压管路上。2）过程：制动时，制动压缩空气推动橡胶膜片向上曲，使触点闭合，接通制动信号灯电路。,(3)弹簧式制动信号灯开关1）安装：装在制动踏板的后面。2）当踏下制动踏板时，开关闭合，制动信号灯亮。,2制动信号灯电路 制动信号灯电路一般不受点火开关控制，直接由电源、熔丝到制动信号灯开关。制动信号灯电路根据尾灯的组合形式有以下几种情况。(1)采用三灯的组合式尾灯(2)采用双丝灯的尾灯,(1)采用三灯的组合式尾灯 在这种组合式尾灯中
23、，采用单丝灯泡，每个灯泡只有一个功能，随着功能的增加，尾灯灯泡的数量还要增加。,1.倒车灯与倒车报警器(1)作用：倒车时提醒行人及其他车辆驾驶员，以保证倒车安全。由变速器盖上的倒车报警开关(倒车开关)控制。(2)倒车报警器开关的构造与原理：1）构造：钢球、壳体、膜片、触点、弹簧、保护罩、金属盘等。,2）原理：当变速杆置于倒车位置时，倒挡叉上的凹槽对准钢球，使钢球松开，在弹簧的作用下，膜片和金属盘向下移动，使触点闭合，从而接通倒车报警电路，使倒车灯亮，倒车报警器也同时发声。,(3)倒车报警器线路及工作过程,当倒车开关接通时，蓄电池电流将流过L1，同时也通过线圈L2对电容进行充电，因流经两线圈的电
24、流产生的磁力方向相反，相互抵消，致继电器触点保持闭合，则倒车蜂鸣器线圈通电；随着电容器端电压的上升，充电电流下降，L2的磁力减弱，合磁场加强，将继电器触点吸开，电容通过L2和L1放电，产生的磁场维持触点断开状态，此时蜂鸣器线圈断电。随着电容放电电流的减小，线圈磁场吸力渐消，继电器触点再次闭合，蜂鸣器线圈通电。如此循环，使蜂鸣器反复通电断电，带动膜片振动而发出声音，警示他人。,汽车喇叭的作用：发出声响信号提醒行人和其他车辆驾驶员。汽车喇叭的分类：气喇叭：利用气流使金属膜片振动而发出声音，其外形为筒形，多在配有气压制动的载货汽车上使用。电喇叭：用电磁力使金属膜片振动而发出声音，广泛用于各种类型的汽
25、车和其他运输车辆上。,第五节电喇叭,电喇叭的外形种类：筒形、螺旋形（蜗牛形）和盆形三种。特点：筒形喇叭：以扬声筒作为共鸣辐射体，其音响效率高，音色清晰，但占用空间大。螺旋形（蜗牛形）喇叭：与筒形喇叭原理完全一样，性能十分相近，音色优美，而占用空间较小。盆形喇叭：体积小，质量轻，方向性好，噪声小。,一、电喇叭的结构与原理盆形电喇叭1.组成：螺管形电磁铁、线圈等。2.工作过程：当按下喇叭按钮时，线圈通电磁化铁芯，从而吸动铁芯带动膜片拱曲变形，并激励与膜片一体的共鸣板产生共鸣，发出比基本频率强得多且分布又比较集中的谐音。,盆形电喇叭,喇叭继电器在装有两只(高音和低音)电喇叭的汽车上，为了避免喇叭按钮
26、因电流过大而烧坏，在喇叭电路中设置了继电器。当按下喇叭按钮时，继电器触点闭合，接通喇叭电路；释放喇叭按钮时，继电器触点张开，将喇叭电路断开。1,二、电喇叭的调整1.音调调整：（1）原理：通过改变衔铁的振动频率来改变音调。减小衔铁与铁芯间的间隙可提高音调，反之则降低音调。（2）方法：打开电喇叭后盖，旋松锁紧螺母11，将下铁芯向下或向上拧动，即可改变上下铁芯的间隙大小，进而调整音调。（3）标准：间隙值一般为0.51.5mm。（4）要求：间隙应均匀且不能过大或过小，以免无声或有杂音，调后应拧紧锁紧螺母。1 1,3.注意：（1）当喇叭音调不正常时，应以调整衔铁与铁芯间的间隙为主；当喇叭音量不正常时，应以调节调整螺母改变触点压力主。（2）有的喇叭只有调整螺钉8，而铁芯间隙在制造中即调定不变了。,
