第5章 照明及信號系統(tǒng)

第5章照明、信號與2/3/20231機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞照明、信號與儀表顯示系統(tǒng)第一節(jié)照明與信號燈的種類和用途第二節(jié)汽車電喇叭第三節(jié)報警裝置第四節(jié)儀表板第五節(jié)開關(guān)及保險裝置第六節(jié)防無線電干擾的措施第七節(jié)駕駛員信息系統(tǒng)2/3/20232機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞照明、信號與儀表顯示系統(tǒng)的作用照明系統(tǒng)：在夜間或能見度低的情況下，向駕駛員、乘客和交通管理人員提供照明；同時對其他車輛和行人起到警告和提示作用。信號系統(tǒng)：向其他車輛、行人和交通管理人員發(fā)出警告和示意信號。儀表顯示系統(tǒng)：使駕駛員能隨時掌握汽車各系統(tǒng)的工作情況，以此作出各種行車處理。2/3/20233機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞照明與信號燈的種類和用途照明系統(tǒng)：電源—蓄電池、發(fā)電機(jī)照明裝置車外照明：前照燈、霧燈、倒車燈、牌照燈等車內(nèi)照明：儀表燈、頂燈、閱讀燈等工作照明：行李箱燈、發(fā)動機(jī)罩燈等控制部分—各種燈光開關(guān)、繼電器等2/3/20234機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞前照燈1、前照燈的照明要求世界各國交通管理部門一般都以法律形式規(guī)定了汽車前照燈的照明標(biāo)準(zhǔn)，以確保夜間行車的安全，基本要求如下：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，現(xiàn)代有些汽車的前照燈照明距離已達(dá)到200～250m。2.應(yīng)具有防止眩目的裝置，確保夜間兩車迎面相遇時，不使對方駕駛員因產(chǎn)生眩目而造成事故。2/3/20235機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞為了滿足第一個要求，根據(jù)光路的可逆性原理，在前照燈的設(shè)計和制造上，裝置了反射鏡、配光鏡和燈泡組成的光學(xué)系統(tǒng)。為了滿足第二個要求，對前照燈的使用作了必要的規(guī)章制約，同時還對燈泡結(jié)構(gòu)作了合理的設(shè)計。2/3/20236機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞通常按前照燈光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)不同，可將其分為可拆式、半封閉式和封閉式前照燈三種。1.可拆式前照燈可拆式前照燈由于反射鏡和配光鏡分別安裝而構(gòu)成組件，因此氣密性差，反射鏡易受濕氣和塵埃污染而降低反射能力，嚴(yán)重降低照明效果，目前已很少采用。2.半封閉式前照燈半封閉式前照燈，其配光鏡靠卷曲反射鏡邊緣上的牙齒而緊固在反射鏡上，二者之間墊有橡皮密封圈，燈泡只能從反射鏡后端裝入。當(dāng)需要更換損壞的配光鏡時，應(yīng)撬開反射鏡外緣的牙齒，安上新的配光鏡后，再將牙齒復(fù)原。由于這種燈具減少了對光學(xué)組件的影響因素，維修方便，因此得到廣泛使用。前照燈的類型2/3/20237機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞3.封閉式前照燈封閉式前照燈（又叫真空燈），其反射鏡和配光鏡用玻璃制成一體，形成燈泡，里面充以惰性氣體。燈絲焊在反射鏡底座上，反射鏡的反射面經(jīng)真空鍍鋁。由于封閉式前照燈完全避免反射鏡被污染以及遭受大氣的影響，因此其反射效率高，照明效果好，使用壽命長，得到了很快的普及。但當(dāng)燈絲燒斷后，需要更換整個總成，成本高，因此限制了它的使用范圍。前照燈的類型2/3/20238機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞2/3/20239機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞2、前照燈的結(jié)構(gòu)前照燈由光源(燈泡)、反射鏡、配光鏡三部分。（1）燈泡目前，汽車前照燈用燈泡的額定電壓有6V、12V和24V三種。燈泡的燈絲由功率大的遠(yuǎn)光燈絲和功率較小的近光燈絲組成，由鎢絲制作成螺旋狀，以縮小燈絲的尺寸，有利于光束的聚合。前照燈的燈泡是充氣燈泡，是把玻璃泡內(nèi)的空氣抽出后，再充滿惰性混合氣體。一般充入的惰性氣體為86％的氬氣和14％的氮氣。充入燈泡的惰性氣體可以在燈絲受熱時膨脹，增大壓力，減少鎢的蒸發(fā)，提高燈絲的溫度和發(fā)光效率，節(jié)省電能，延長燈泡的使用壽命。2/3/202310機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞雖然充氣燈泡的周圍抽成真空并充滿了惰性氣體。但是燈絲的鎢質(zhì)點仍然要蒸發(fā)，使燈絲損耗。而蒸發(fā)出來的鎢沉積在燈泡上，使燈泡發(fā)黑。近年來，國內(nèi)外已使用了一種新型的鹵鎢燈泡（即在燈泡內(nèi)充以惰性氣體中滲入某種鹵族元素）。鹵鎢燈泡是利用鹵鎢再生循環(huán)反應(yīng)的原理制成的。鹵鎢再生循環(huán)的基本作用過程是：從燈絲蒸發(fā)出來的氣態(tài)鎢與鹵族反應(yīng)生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，它擴(kuò)散到燈絲附近的高溫區(qū)又受熱分解，使鎢重新回到燈絲上，被釋放出來的鹵素繼續(xù)擴(kuò)散參與下一次循環(huán)反應(yīng)，如此周而復(fù)始地循環(huán)下去，從而防止了鎢的蒸發(fā)和燈泡的發(fā)黑現(xiàn)象。2/3/202311機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞鹵族元素是指碘、溴、氯、氟等元素?，F(xiàn)在燈泡使用的鹵族元素一般為碘或溴，叫做碘鎢燈泡或溴鎢燈泡。我國目前生產(chǎn)的是溴鎢燈泡。鹵鎢燈泡尺寸小，泡殼用耐高溫，機(jī)械強(qiáng)度較高的石英玻璃制成，所以充入惰性氣體的壓力較高。因工作溫度高，燈內(nèi)的工作氣壓將比其它燈泡高得多，故鎢的蒸發(fā)也受到更為有力的抑制。2/3/202312機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞（2）反射鏡由于前照燈燈泡燈絲發(fā)出的光度有限，功率僅45～60W。如無反射鏡，那只能照清汽車燈前6m左右的路面。而有了反射鏡之后，使前照燈照距可達(dá)到150m或更遠(yuǎn)。因此，反射鏡的作用就是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向前方。反射鏡一般用0.6～0.8mm的薄鋼板沖壓而成，反射鏡的表面形狀呈旋轉(zhuǎn)拋物面。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鍍鋁，然后拋光。由于鍍鋁的反射系數(shù)可以達(dá)到94％以上，機(jī)械強(qiáng)度也較好，所以現(xiàn)在一般采用真空鍍鋁。2/3/202313機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞如圖所示，燈絲位于焦點F上，燈絲的絕大部分光線向后射在立體角范圍內(nèi)，經(jīng)反射鏡反射后將平行于主光軸的光束射向遠(yuǎn)方，使光度增強(qiáng)幾百倍，甚至上千倍，從而使車前150m，甚至400m內(nèi)的路面照得足夠清楚。2/3/202314機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞（3）配光鏡配光鏡又稱散光玻璃，它是用透光玻璃壓制而成，是很多塊特殊的棱鏡和透鏡的組合。其幾何形狀比較復(fù)雜，外形一般為圓形和矩形。配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進(jìn)行折射，使車前路面和路線都有良好而均勻的照明。2/3/202315機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞3、前照燈避免眩目的措施1.采用雙絲燈泡其遠(yuǎn)光燈絲位于反射鏡的焦點，近光燈絲在焦點上方。2.采用具有配光屏的雙絲燈泡其遠(yuǎn)光燈絲位于反射鏡的焦點，近光燈絲在焦點前上方，并在近光燈絲下面裝有配光鏡。3.采用非對稱配光屏的雙絲燈泡2/3/202316機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞2/3/202317機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞信號燈4種主要的信號燈：制動信號燈——電熱式閃光繼電器轉(zhuǎn)向信號燈倒車信號燈報警信號燈2/3/202318機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞在轉(zhuǎn)向或危急報警信號系統(tǒng)中，用于控制信號燈閃光頻率的裝置稱為閃光器，汽車用閃光器有電熱式、電容式、電子式等型式。

1.電熱式閃光器

2.翼片式閃光器3.電容式閃光器4.電子式閃光器電熱式閃光繼電器2/3/202319機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞2/3/202320機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞第二節(jié)汽車電喇叭筒形、螺旋形電喇叭工作原理：按下按鈕，電路接通，鐵心產(chǎn)生吸力，吸下銜鐵，電路被切斷，吸力消失，銜鐵回位，電路重新被接通，重復(fù)上述過程，銜鐵不斷上下移動帶動膜片振動，通過共鳴器產(chǎn)生共鳴，由揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。2/3/202321機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞振動式電喇叭2/3/202322機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞筒形、螺旋形電喇叭2/3/202323機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞電喇叭的調(diào)整喇叭的調(diào)整部位有兩處，一是改變鐵心間隙，二是改變觸點壓力。電喇叭的調(diào)整包括音量和音調(diào)調(diào)整兩部分：1.音調(diào)的高低取決于膜片振動的頻率，改變鐵心間隙可以改變膜片的振動頻率，從而改變音調(diào)（有的在制造時已經(jīng)調(diào)好工作中不用調(diào)整）；松開鎖緊螺母，旋轉(zhuǎn)鐵心，（間隙減小時音調(diào)提高，間隙增大時音調(diào)降低）調(diào)至合適音調(diào)時，旋緊螺母即可。2/3/202324機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞電喇叭的調(diào)整２.音量的大小與通過線圈的電流大小有關(guān)，通過的工作電流大，喇叭發(fā)出的音量也就大。線圈通過的電流大小，可以通過改變喇叭觸點的接觸壓力來調(diào)整（壓力增大，通過線圈的電流增大，喇叭的音量增大，反之音量減?。?。盆形電喇叭音量的調(diào)整可通過調(diào)整螺釘來調(diào)整觸點壓力，進(jìn)而實現(xiàn)對音量的調(diào)整。2/3/202325機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞第三節(jié)報警裝置制動低壓報警裝置——對采用氣制動的車輛，當(dāng)制動系內(nèi)的氣壓過低時，就會使制動機(jī)構(gòu)失靈，造成交通事故。為了能使駕駛員注意到氣壓過低安裝了制動低壓報警燈。機(jī)油壓力報警裝置倒車報警器制動報警裝置2/3/202326機(jī)電工程學(xué)院劉燕霞報警裝置制動低壓報警裝置機(jī)油壓力報警裝置——為了使駕駛員能注意到潤滑系統(tǒng)中的機(jī)油壓力是否降低到了允許下限，提醒駕駛員迅