照明與信號(hào)系統(tǒng)

1、5.1 汽車燈具概述 一、燈具的種類1、照明用的燈具：照明設(shè)備主要用于夜晚照明道路，標(biāo)示車輛寬度，照明車廂內(nèi)部、儀表及夜間檢修等.汽車照明燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設(shè)備，為了提高汽車的行駛速度確保夜間行車的安全，汽車上裝有多種照明設(shè)備。一般水平的現(xiàn)代轎車常配有1525個(gè)外部照明燈和約40個(gè)內(nèi)部照明燈。汽車照明燈根據(jù)安裝位置和用途不同，一般可分為：外部照明裝置內(nèi)部照明裝置 2、信號(hào)及標(biāo)志用燈具：信號(hào)設(shè)備主要通過(guò)聲、光信號(hào)向環(huán)境發(fā)出有關(guān)車輛運(yùn)行狀況或狀態(tài)的信息，保證安全.汽車上除照明燈外，還有用以指示其他車輛或行人的燈光信號(hào)標(biāo)志，這些燈稱為信號(hào)燈。信號(hào)燈也分為外信號(hào)燈和內(nèi)信

2、號(hào)燈，外信號(hào)燈指轉(zhuǎn)向指示燈、制動(dòng)燈、尾燈、示寬燈、倒車燈，內(nèi)信號(hào)燈泛指儀表板的指示燈，主要有轉(zhuǎn)向、機(jī)油壓力、充電、制動(dòng)、關(guān)門提示等儀表指示燈。5. 照明燈 一、汽車對(duì)前照燈的基本要求： 1.前照燈應(yīng)保證車前有明亮而均勻的照明，使駕駛員能看清車前100m以內(nèi)路面上的任何障礙物。隨著高速公路的建成，汽車行駛速度的提高，要求汽車前照燈的照明距離也相應(yīng)的增長(zhǎng)，現(xiàn)代有些汽車的前照燈照明距離已達(dá)到200250m。2.應(yīng)具有防止眩目的裝置，確保夜間兩車迎面相遇時(shí)，不使對(duì)方駕駛員因產(chǎn)生眩目而造成事故。為了滿足第一個(gè)要求，根據(jù)光路的可逆性原理，在前照燈的設(shè)計(jì)和制造上，裝置了反射鏡、配光鏡和燈泡組成的光

3、學(xué)系統(tǒng)。為了滿足第二個(gè)要求，對(duì)前照燈的使用作了必要的規(guī)章制約，同時(shí)還對(duì)燈泡結(jié)構(gòu)作了合理的設(shè)計(jì)。 二、汽車前照燈的組成前照燈由以下三部分組成：光源、反光鏡、配光鏡（一）光源： 普通燈泡：燈絲用鎢絲制成，玻璃泡內(nèi)抽出空氣，然后充以86的氬氣和約14的氮?dú)獾幕旌隙栊詺怏w以減少鎢絲受熱蒸發(fā)，延長(zhǎng)其使用壽命，燈絲制成緊密的螺旋狀。燈泡在長(zhǎng)期使用后發(fā)黑，表明燈絲的損耗依然存在，因此并不能阻止鎢絲的蒸發(fā)。鹵素?zé)襞荩菏窃诙栊詺怏w中加入了一定量的鹵族元素（如碘、溴），使得從燈絲上蒸發(fā)出來(lái)的氣態(tài)鎢與鹵族元素反應(yīng)生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，在擴(kuò)散到燈絲附近的高溫區(qū)域后又受熱分解，使鎢重新回到燈絲上，如此循環(huán)防止了鎢的

4、蒸發(fā)和燈泡黑化的現(xiàn)象。（二）反射鏡結(jié)構(gòu)：反射鏡的表面形狀呈旋轉(zhuǎn)拋物面，一般由0.60.8mm的薄鋼板沖壓而成或由玻璃、塑料制成。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鍍鉻，然后拋光處理；目前反射鏡內(nèi)面采用真空鍍鋁的較多。作用：作用：將燈泡的散射（直射）光反射成平行光束，使光度增強(qiáng)幾百倍乃至上千倍，以保證汽車前方150400m范圍內(nèi)足夠的照明。（三）配光鏡結(jié)構(gòu)：又稱散光玻璃,由透光玻璃壓制而成，是多塊特殊棱鏡和透鏡的組合，外型一般為圓形和矩形。作用：將反射鏡反射出的平行光束進(jìn)行折射，使車前的路面有良好而均勻的照明。 三、前照燈的防眩目措施：采用雙絲燈泡采用帶遮光罩的雙絲燈泡采用非對(duì)稱光形 Z型非

5、對(duì)稱式配光采用自動(dòng)變光電路1、前照燈采用雙絲燈泡進(jìn)行遠(yuǎn)近光變光措施 為了防眩目，前照燈的燈泡一般采用雙燈絲結(jié)構(gòu)，一根為遠(yuǎn)光燈絲，另一根為近光燈絲。遠(yuǎn)光燈絲功率較大，位于反射鏡焦點(diǎn)；近光燈絲功率較小，位于焦點(diǎn)上方或前方。遠(yuǎn)光燈絲點(diǎn)亮?xí)r，光束照亮較遠(yuǎn)的路面；近光燈絲點(diǎn)亮?xí)r，光束照亮較近的路面，遠(yuǎn)近光的光形見(jiàn)圖57。       1對(duì)稱式配光 對(duì)稱式配光近光燈絲工作情況如圖58所示，射到反射鏡bab1上的光線由反射鏡反射后傾向路面，而反射到bc和b1c1（bb1為焦點(diǎn)平面）上的部分光線反射后傾向上方，但射向路面

6、的光線占大部分，減輕了迎面來(lái)車駕駛員的眩目。 對(duì)稱式配光的另一種燈泡結(jié)構(gòu)形式是在近光燈絲下設(shè)置配光屏，見(jiàn)圖配光屏遮擋燈絲射向反光鏡下半部的光線，極大地減少了引起對(duì)面駕駛員目眩的光線；而射向反射鏡上部的光線反射后傾向路面，滿足了汽車近距離范圍內(nèi)的照明需要。日本、美國(guó)等國(guó)采用對(duì)稱式配光。 2非對(duì)稱式配光 非對(duì)稱式配光的配光屏安裝時(shí)偏轉(zhuǎn)一定角度，光形中有條明顯的明暗截止線。 四、前照燈的基本電路 電路特點(diǎn)（見(jiàn)圖）1、照明燈由燈光開關(guān)控制，燈光開關(guān)在0檔關(guān)斷；1檔為小燈亮（包括示寬燈、尾燈、儀表、牌照燈等。）2檔為前照燈和小燈同時(shí)亮，圖11.2、由于前照燈燈光功

7、率較大，常用燈光繼電器控制。燈光開關(guān)的2檔用于繼電器線圈的控制。 3、超車燈信號(hào)常用遠(yuǎn)光燈的亮滅來(lái)表示，發(fā)出此信號(hào)不通過(guò)燈光開關(guān)，屬于短時(shí)接通式。五、前照燈控制電路：為保證行車照明的安全與方便，減輕駕駛者的勞動(dòng)強(qiáng)度而產(chǎn)生的燈光控制系統(tǒng)，包括昏暗自動(dòng)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)、前大燈關(guān)閉延時(shí)電路、提醒關(guān)燈電路、自動(dòng)點(diǎn)亮系統(tǒng)、前照燈狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)等。六、霧燈在雨霧天氣時(shí)，能見(jiàn)度較低，為了提高行車安全，汽車裝備有霧燈照明，其穿透性較強(qiáng)。前霧燈用于照亮車輛前方路面，后霧燈用于向后方車輛或行人標(biāo)示行車位置。打開霧燈開關(guān)；電流經(jīng)霧燈繼電器至霧燈接地，霧燈點(diǎn)亮， 5. 轉(zhuǎn)向燈與危險(xiǎn)報(bào)警燈 一、轉(zhuǎn)向燈

8、系統(tǒng)組成： 一般由轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、轉(zhuǎn)向指示燈。轉(zhuǎn)向開關(guān)、閃光器等組成。  二、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈一般應(yīng)具有一定的頻閃。 國(guó)標(biāo)中規(guī)定60120次min，日本轉(zhuǎn)向閃光燈規(guī)定（85±10）次min，要求信號(hào)效果要好，而且亮暗時(shí)間比（通電率）在32為佳。  三、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的頻閃由閃光器控制。 閃光器主要有電熱式、電容式和晶體管式三種類型。電熱式閃光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，但閃光頻率不夠穩(wěn)定，使用壽命短，已被淘汰。而電容式閃光器閃光頻率穩(wěn)定，晶體管式閃光器具有性能穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)，故得到廣泛應(yīng)用。 1電容式閃光器 （圖518）。 工作原理：當(dāng)汽車

9、向左轉(zhuǎn)彎接通轉(zhuǎn)向燈開關(guān)11時(shí)，電流便從蓄電池正極電源開關(guān)8接線柱B線圈3常閉觸點(diǎn)2接線柱L轉(zhuǎn)向燈開關(guān) 11左轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和指示燈10搭鐵蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路。此時(shí)線圈4、電容器6及電阻7被觸點(diǎn)2短路，而電流通過(guò)線圈3產(chǎn)生的電磁吸力大于彈簧片2的作用力，觸點(diǎn)2迅速被打開，轉(zhuǎn)向燈處于暗的狀態(tài)（轉(zhuǎn)向燈尚未來(lái)得及亮）。觸點(diǎn)2打開后，蓄電池向電容器6充電，其充電電流由蓄電池正極電源開關(guān)8接線柱B線圈3線圈4電容器6接線柱 L轉(zhuǎn)向燈開關(guān) 11左轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和指示燈10搭鐵蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路。由于線圈4電阻較大，充電電流很小，不足以使轉(zhuǎn)向信號(hào)燈亮，故轉(zhuǎn)向燈仍處于暗的狀態(tài)。同時(shí)充電電流通過(guò)線圈3、4產(chǎn)生的電磁吸力方

10、向相同，使觸點(diǎn)繼續(xù)打開。隨著電容器兩端電壓的逐漸升高，其充電電流逐漸減小，線圈3、4的電磁吸力減小，使觸點(diǎn)2重新閉合。 觸點(diǎn)2閉合后，轉(zhuǎn)向燈處于亮的狀態(tài)，由于此時(shí)電容器6通過(guò)線圈4和觸點(diǎn)2放電，其放電電流通過(guò)線圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與線圈3的相反，電磁吸力減小，故觸點(diǎn)仍保持閉合，轉(zhuǎn)向燈繼續(xù)發(fā)亮。隨著電容器的放電，電容器兩端電壓逐漸下降，其放電電流減小，則線圈3的電磁吸力增強(qiáng)，觸點(diǎn)2重又打開，燈變暗。如此反復(fù)，觸點(diǎn)不斷開閉，使轉(zhuǎn)向燈發(fā)出閃光。滅弧電阻7與觸點(diǎn)2并聯(lián)，用來(lái)減小觸點(diǎn)火花。 2晶體管式閃光器 晶體管式閃光器分為有觸點(diǎn)晶體管式和無(wú)觸點(diǎn)全晶體管式兩種。 

11、有觸點(diǎn)晶體管式閃光器（圖519） 工作原理：當(dāng)汽車向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向開關(guān)S接通左轉(zhuǎn)向燈，電流便從蓄電池正極熔斷器電阻R0觸點(diǎn)P轉(zhuǎn)向開關(guān)S左轉(zhuǎn)向燈搭鐵蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路，左轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和指示燈點(diǎn)亮。同時(shí)，R0上的電壓降使三極管VT導(dǎo)通產(chǎn)生集電極電流。集電極電流經(jīng)繼電器線圈K搭鐵，繼電器的線圈K產(chǎn)生電磁吸力使觸點(diǎn)P打開。于是蓄電池向電容C充電，使左轉(zhuǎn)向燈的燈光變暗。隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng)，充電電流減小，三極管VT的基極電位提高，偏流減小。當(dāng)基極電位接近發(fā)射極電位時(shí)，三極管VT截止，集電極電流消失，觸點(diǎn)P又閉合，轉(zhuǎn)向燈又被點(diǎn)亮，同時(shí)，電容C經(jīng)R2、觸點(diǎn)P、R1放電。 電容C放完電后，三極

12、管VT的基極上又恢復(fù)低電平，三極管VT重新導(dǎo)通，集電極電流又經(jīng)繼電器的線圈K產(chǎn)生電磁吸力使觸點(diǎn)P打開，重復(fù)上述過(guò)程，使轉(zhuǎn)向燈發(fā)出閃光。其閃光頻率由電容C的充放電時(shí)間常數(shù)來(lái)決定。（2）無(wú)觸點(diǎn)全晶體管式閃光器 （圖520）工作原理如下： 接通轉(zhuǎn)向燈開關(guān)，VT1因正向偏壓而飽和導(dǎo)通，VT2、VT3則截止。由于VT1的發(fā)射極電流很小，故轉(zhuǎn)向燈較暗。同時(shí)，電源通過(guò)R1對(duì)C充電，使得VT1的基極電位下降，當(dāng)?shù)陀谄鋵?dǎo)通所需正向偏置電壓時(shí)VT1截止。VT1截止后，VT2通過(guò)R3得到正向偏置電壓而導(dǎo)通，VT3也隨之飽和導(dǎo)通，轉(zhuǎn)向燈變亮。此時(shí)，C經(jīng)R1、R2放電，使VT1仍保持截止，轉(zhuǎn)向信號(hào)燈繼續(xù)發(fā)亮。

13、隨著C放電電流減小，VT1基極電位又逐漸升高，當(dāng)高于其正向?qū)妷簳r(shí)，VT1又導(dǎo)通，VT2、VT3又截止，轉(zhuǎn)向信號(hào)燈又變暗。隨著電容的充放電，VT3不斷地導(dǎo)通、截止，如此循環(huán)，使轉(zhuǎn)向燈閃爍。 四、轉(zhuǎn)向信號(hào)電路轉(zhuǎn)向信號(hào)電路組成： 由轉(zhuǎn)向開關(guān)、閃光器、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈（左、右）、轉(zhuǎn)向指示燈等組成。用來(lái)控制轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和指示燈。 轉(zhuǎn)向信號(hào)電路的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)向信號(hào)燈電路的接通，是受點(diǎn)火開關(guān)和轉(zhuǎn)向開關(guān)控制；轉(zhuǎn)向燈的閃爍是靠閃光器控制。閃光器串聯(lián)在轉(zhuǎn)向信號(hào)電路中；危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)電路：一般把報(bào)警系統(tǒng)歸入轉(zhuǎn)向信號(hào)電路內(nèi).與轉(zhuǎn)向電路共用一個(gè)閃光器。當(dāng)報(bào)警電路接通后，所有的轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃爍,且不受點(diǎn)火開關(guān)控制。

14、0;5. 制動(dòng)信號(hào)燈 一、制動(dòng)信號(hào)燈  是與汽車制動(dòng)系統(tǒng)同步工作的，它通常由制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)控制。氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)信號(hào)通常由安裝在制動(dòng)系統(tǒng)管路中或制動(dòng)閥上的制動(dòng)信號(hào)。 燈開關(guān)控制；液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)信號(hào)燈一般由與制動(dòng)踏板直接連動(dòng)的機(jī)械行程開關(guān)控制，也可采用安裝在制動(dòng)回路上的液壓式開關(guān)來(lái)控制。     1、氣壓式制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)  圖5.21為氣壓式制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)壓縮空氣推動(dòng)橡皮膜片上拱，使觸點(diǎn)閉合，接通制動(dòng)燈電路。  2、液壓式制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)  圖522為液壓式制動(dòng)信號(hào)燈開關(guān)

15、的結(jié)構(gòu)圖。          當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)中油液壓力增大，膜片2向上拱曲，克服彈簧5的作用力使動(dòng)觸片4接通接線柱6和7，制動(dòng)信號(hào)燈通電發(fā)亮。松開制動(dòng)踏板時(shí)，油液壓力降低，動(dòng)觸片在彈簧5的作用下復(fù)位，制動(dòng)信號(hào)燈熄滅。 5. 倒車信號(hào)裝置 一、倒車信號(hào)電路 （見(jiàn)圖524）倒車信號(hào)電路其工作原理如下：倒車時(shí)，倒車信號(hào)開關(guān)觸點(diǎn)接通倒車信號(hào)燈電路，倒車信號(hào)燈亮。與此同時(shí)，倒車蜂鳴器利用電容的充電和放電，使線圈L1和L2的磁場(chǎng)時(shí)而相加、時(shí)而相減，使觸點(diǎn)4時(shí)開時(shí)閉，

16、從而控制電磁振動(dòng)式蜂鳴器間歇發(fā)聲，以警告行人和其他車輛的駕駛員注意。   二、倒車蜂鳴器（圖525 ）解放CA1091汽車上使用的電子倒車間歇發(fā)聲控制器，主要是利用多諧振蕩器控制VT3的導(dǎo)通與截止，為蜂鳴器提供斷續(xù)電流并產(chǎn)生間歇發(fā)聲。這類無(wú)觸點(diǎn)倒車蜂鳴器電子控制器的應(yīng)用已日益廣泛。  三、倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)在倒車時(shí)起到輔助報(bào)警功能，使安全性大大提高。當(dāng)駕駛員掛入倒擋后，倒車?yán)走_(dá)偵測(cè)器進(jìn)入自我檢測(cè)。當(dāng)自我檢測(cè)通過(guò)后，就開始檢測(cè)汽車后部障礙物，如風(fēng)神號(hào)轎車裝備的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，在汽車后部50 cm處檢測(cè)到物體表面積為 25 cm2以上的障礙物，就會(huì)發(fā)出報(bào)

17、警聲，以提醒駕駛員注意。 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)組成： 倒車?yán)走_(dá)偵測(cè)器、控制器、蜂鳴器等組成。  倒車?yán)走_(dá)偵測(cè)器安裝在車輛后部保險(xiǎn)杠上，見(jiàn)圖526。它向汽車后部發(fā)射超聲波，并接收反射回來(lái)的超聲波。控制器接收從偵測(cè)器傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)計(jì)算判斷障礙物離車尾的距離。如達(dá)到報(bào)警位置，就傳送信號(hào)給蜂鳴器。 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)利用聲納原理工作，見(jiàn)圖527。  發(fā)射的超聲波頻率達(dá)到40 kHz。當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí)，會(huì)有反射波產(chǎn)生，被傳感器接收后，控制器就會(huì)利用發(fā)射波與反射波之間的延遲時(shí)間計(jì)算出障礙物與雷達(dá)發(fā)射器的距離，并據(jù)此采取相應(yīng)的報(bào)警提示。 5. 電喇叭

18、0;一、電喇叭的組成 電喇叭由振動(dòng)機(jī)構(gòu)和電路斷續(xù)機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。  二、電喇叭的分類 從外形不同可分為筒形、螺旋形和盆形電喇叭。由于盆形電喇叭具有尺寸小、質(zhì)量輕、指向性好等特點(diǎn)，因此為現(xiàn)代汽車普遍采用。盆形電喇叭的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖530。其工作原理如下：當(dāng)按下喇叭按鈕10時(shí)，進(jìn)入喇叭的電流由蓄電池正極線圈2觸點(diǎn)7喇叭按鈕10搭鐵蓄電池負(fù)極構(gòu)成回路。線圈2通電后產(chǎn)生電磁吸力，吸動(dòng)上鐵心3及銜鐵6下移，使膜片4向下拱曲，銜鐵6下移中將觸點(diǎn)7項(xiàng)開，線圈2電路被切斷，其電磁力消失，上鐵心3、銜鐵6在膜片4彈力的作用下復(fù)位，觸點(diǎn)7又閉合。如此反復(fù)一通一斷，使膜片及共鳴板連續(xù)振動(dòng)輻射發(fā)聲。 

19、三、無(wú)觸點(diǎn)電喇叭  有觸點(diǎn)電磁振動(dòng)式電喇叭由于觸點(diǎn)易燒蝕、氧化，影響電喇叭的工作可靠性，故障率高。因此，無(wú)觸點(diǎn)電喇叭應(yīng)運(yùn)而生，它利用晶體管控制電路來(lái)激勵(lì)膜片振動(dòng)產(chǎn)生聲響。無(wú)觸點(diǎn)電喇叭主要由多諧振蕩電路和功率放大電路組成，見(jiàn)圖5.31。 工作原理如下：由VT1、 VT2、 VT3和C1、 C1及R1R9組成多諧振蕩電路。當(dāng)按下喇叭按鈕，電路即通電。由于VT1和VT2的電路參數(shù)總有微小差異，兩個(gè)三極管的導(dǎo)通程度不可能完全一致。假設(shè)在電路接通瞬間VT1先導(dǎo)通，VT1的集電極電位首先下降，于是，多諧振蕩電路通過(guò)C1、C2正反饋電路形成正反饋過(guò)程，使VT1迅速飽和導(dǎo)通，而VT2則迅速

20、截止，VT2也截止，電路進(jìn)入暫時(shí)穩(wěn)態(tài)。此時(shí)，C1充電使VT2的基極電位升高，當(dāng)達(dá)到VT2的導(dǎo)通電壓時(shí)，VT2開始導(dǎo)通，VT2也隨之導(dǎo)通。多諧振蕩電路又形成正反饋過(guò)程，使VT2迅速導(dǎo)通，而VT1則迅速截止，電路進(jìn)入新的暫時(shí)穩(wěn)態(tài)。這時(shí)，C2的充電又使VT1的基極電位升高，使VT1又導(dǎo)通，電路又產(chǎn)生一個(gè)正反饋過(guò)程，使VT1迅速飽和導(dǎo)通，而VT2、VT3則迅速截止。如此周而復(fù)始，形成振蕩。此振蕩電流信號(hào)經(jīng)VT4、VT4的直流放大，控制喇叭線圈電流的通斷，從而使喇叭發(fā)出聲響。 電路中，電容C3是喇叭的電源濾波電容，以防其他電路瞬變電壓的干擾。VD2、R1為多諧振蕩器的穩(wěn)壓電路，使振蕩頻率穩(wěn)定。VD1用作溫度補(bǔ)償，VD3起電源反接保護(hù)作用。R6可用于調(diào)節(jié)喇叭的音量。 四、喇叭繼電器 在汽車上常裝有兩