六：仪表、照明及附属装置详细知识

第六部分汽车车身、仪表、照明及附属装置,汽车车身,汽车车身的主要功用是：为驾驶员提供良好的操作条件和舒适的工作场所；由于车身可以隔离汽车行驶时的振动、噪音、废气以及恶劣气候的影响，所以车身可以为乘员提供舒适的乘坐条件；保证完好无损地运载货物且装卸方便；车身结构和设备可以保证行车安全和减轻事故后果；车身合理的外部形状，可以在汽车行驶时有效引导周围的气流，提高汽车的动力性、燃料经济性和行驶稳定性，改善发动机的冷却条件和驾驶室内的通风。车身结构包括：车身壳体、车前板制件、车门、车窗、车身外部装饰件和内部覆饰件、座椅以及通风、暖气、空调装置等。在货车和专用汽车上还包括货箱和其他装备。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,（一）车身壳体1车身壳体按受力分类1）非承载式车身其特点是车身通过橡胶软垫或弹簧与车架作柔性连接。车架是支承全车的基础，承受着在其上所安装的各个总成的各种载荷。车身只承受所装载的人员和货物的重量及惯性力，在车架设计时不考虑车身对车架承载所起的辅助作用。2）半承载式车身其结构特点是车身通过焊接、铆接或螺钉与车架刚性连接，车架是承受各个总成载荷的主要构件，车身在一定程度上有助于加固车架，分担车架所承受的一部分载荷。3）承载式车身其特点是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基体，车身兼有车架的作用并承受全部载荷。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,2车身壳体结构1）典型的轿车车身壳体结构为了省去笨重的车架而使汽车轻量化，绝大多数轿车车身都采用承载式结构。其特点是车身没有明显的骨架，车身是由外部覆盖件和内部板件焊合而成的空间结构。现代轿车承载式车身壳体前部都有副车架，在副车架上安装发动机、传动系统、前悬架和前轮，组合成便于装配和维修的整体。副车架与承载式车身前部的下方用弹簧橡胶垫连接，以隔离振动和冲击，提高车身的舒适性。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,3典型的驾驶室壳体结构绝大多数货车驾驶室都是非承载式的结构，驾驶室没有明显的骨架，由外部覆盖件和内部板件焊合成壳体，通过3点或4点弹性悬置与车架连接。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,4客车车身的壳体结构（1）半承载式车身的壳体结构其特点是在客车专用底盘上将车架用若干悬臂梁加宽并与车身侧壁刚性连接，使车身骨架也分担车架的一部分载荷，其中车架由两根前后直通的纵梁与若干横梁等组成。许多国产大、中型客车车身均采用这种结构形式。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,（2）承载式客车车身结构底架是薄钢板冲压或用型钢焊制的纵、横格栅，以取代笨重的车架。所有车身壳体构件（包括蒙皮）都参与承载，互相牵连和协调，充分发挥材料的潜力，使车身质量最小而强度和刚度最大。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,（二）车前板制件长头式汽车车身都有若干车前板制件，相互焊接或安装，形成容纳发动机和前轮的空间。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,（三）车门、车窗及其附件和密封1车门车门是车身的重要组成部件之一。按其开启方式可分为：顺开式、逆开式、水平滑移式、上掀式、折叠式和外摆式等。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,车门的构造如下图所示:,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,2车窗1）风窗汽车的前、后风窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃，轿车的前后风窗又称前后风挡玻璃。2）三角通风窗为便于自然通风，某些汽车在车门上设有三角通风窗，三角通风窗可绕垂直轴旋转，窗的前部向车内转动而后部向车外转动，使空气在其附近形成涡流并绕车窗循环流动。3车门玻璃升降器现代轿车广泛采用圆柱面的车门升降玻璃，通常采用齿轮齿扇交叉臂式和钢丝绳式两种玻璃升降器。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,4客车的侧窗客车的侧窗可设计成上下开启式或水平移动式。侧窗玻璃采用茶色或带有隔热层，可使室内保温并有安闲宁静的舒适感。具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗设计成不可开启式，以提高车身的密封性。5轿车的遮阳顶窗遮阳顶窗（也称天窗）及其他车窗开启时可使汽车室内与外界连通，接近敞篷车的性能，以便乘员在风和日丽的季节里充分享受明媚的阳光和新鲜的空气。遮阳顶窗不但可以增加室内的光照度，而且也是一种较有效的自然通风装置。根据不同的需要，可把遮阳顶窗部分或全部关闭，这样就形成了功能优异的全天候式车身结构。,一、车身壳体、车前板制件及车门、车窗,二、车身附属装置及安全防护装置,（一）车身附属装置1通风装置不依靠风机而利用汽车行驶的迎面气流进行车内空气交换的办法称为自然通风。在汽车行驶过程中，既要保证通风，又要避免急速的穿堂风,以免乘员着凉。自然通风可依靠车身上的进、出风口以及打开的侧窗、顶窗、车门上的升降玻璃和三角通风窗实现。利用风机进行强制通风的方法比自然通风更有效，并可用过滤方法保证空气更加洁净。,二、车身附属装置及安全防护装置,2大型客车的独立燃烧式通风与暖气联合装置,二、车身附属装置及安全防护装置,3通风、暖风、冷气联合装置现代汽车上都装有通风、暖气、冷气联合装置，或称四季空调系统。,二、车身附属装置及安全防护装置,（二）座椅座椅的作用是支承人体，使驾驶操作方便和乘坐舒适。座椅由骨架、座垫、靠背、头枕和调节机构等部分组成。,二、车身附属装置及安全防护装置,先进的座椅调节机构用微型电机驱动，有多种行程和角度调节方式。,二、车身附属装置及安全防护装置,(三)安全防护装置1车外防护装置1）车身壳体结构的防护措施车身壳体的正确结构是：使乘客舱具有较大的刚度以便在碰撞时尽量减少变形，同时使车身的头部、尾部等其他离乘员较远部位的刚度相对较小，在碰撞时产生较大的变形而吸收撞击能量。2）保险杠及护条汽车最前端和最后端都有保险杠，许多轿车左右两侧还有纵贯前后的护条。保险杠和护条的安装高度应符合规定，以便汽车相撞时两车的保险杠或护条能首先接触。保险杠的防护结构应包括两部分：首先是减少行人受伤的保险杠软表层，由弹性较大的泡沫塑料制成；其次是可吸收一部分撞击能量的装置，有金属构架、全塑料装置、半硬质橡胶缓冲结构、液压或气压装置等。车身侧面的护条以防止汽车相互刮擦为主，与行人接触的概率较小，一般由半硬质塑料或橡胶制成。,二、车身附属装置及安全防护装置,3）汽车其他外部构件根据事故统计资料，除了保险杠外，经常使行人受伤的构件主要有：前翼板、前照灯、发动机罩、前轮、风窗玻璃等。这些构件不应尖锐和坚硬，最好是平滑又富有弹性。有些轿车的整个正面都用大块聚氨酯泡沫塑料制成，并将发动机罩顶面用软材料包垫，以提高安全性。2车内防护装置汽车碰撞时，其速度迅速下降，而车内成员的身体由于惯性的作用仍以较大的速度向前冲，有可能撞到转向盘、仪表板、风窗玻璃上，引起伤亡。安全带和安全气囊是避免人体与上述构件相撞的两种常用的防护装置。1）安全带汽车上最常用的是三点式安全带。带子由结实的合成纤维织成，包括斜跨前胸的肩带和绕过人体胯部的腰带两部分。在座椅外侧和内侧的地板上各有1个固定点，第三个固定点位于座椅外侧支柱上方。,二、车身附属装置及安全防护装置,二、车身附属装置及安全防护装置,2）气囊系统气囊系统通常称为辅助约束系统（简称SRS），可与安全带一起对前排乘员提供有效的保护。对于未佩戴安全带的乘员，气囊系统的防护作用是有限的；而对于佩戴安全带的乘员，气囊系统可以有效地减轻头部的受伤。近年来，有些汽车为了提高其安全性，还设置了侧面气囊系统。,二、车身附属装置及安全防护装置,3）头枕头枕也是座椅的一部分，是汽车后部受撞击时限制人的头部向后甩动的安全装置，头枕可降低颈椎受伤的可能性。4）安全玻璃目前在汽车上广泛应用的安全玻璃有钢化玻璃和夹层玻璃两种。钢化玻璃受冲击损坏时，整块玻璃出现网状裂纹，脱落后分成许多无锐边的碎片。夹层玻璃受冲击损坏时，内、外层玻璃碎片仍粘附在中间层上。中间层韧性较好，在承受撞击时拱起从而吸收一部分冲击能量，起缓冲作用。大量事故调查表明，夹层玻璃的安全性优于钢化玻璃。5）门锁与门铰链汽车的门锁与门铰链应有足够的强度，能同时承受纵、横两个方向的冲击载荷而不致使车门开启，避免乘员被甩出车外而受重伤或死亡的危险。此外，在事故后，门锁应不失效，使车门仍能被打开。转子卡板式门锁能同时承受纵、横向载荷，被广泛采用。,二、车身附属装置及安全防护装置,6）室内其他构件车身内部一切可能受人体撞击的构件都不应有尖角、突棱或小圆弧过渡的形状，而且车身室内广泛采用软材料包垫。室内软化不仅是为了满足舒适性的要求，更重要的还是为了满足安全性的要求。,三、货箱,（一）栏板式货箱1三面开（高低板）式货箱普通栏板式货箱一般由1块底板和4块高度为300500mm的栏板组成，栏板包括前板、后板以及左、右边板。,三、货箱,2一面开（低底板）式货箱某些轻型货车和大多数皮卡采用低底板式货箱，其底板离地高度较小，左右后轮罩凸入底板内并与左、右边板连接，仅后板可打开，以供运载小件零散货物。这种货箱两侧造型与前部驾驶室的形状和线条连贯，形体优美。,三、货箱,3万能式货箱万能式货箱也称高栏板式货箱，其特点是四周栏板的高度比普通货箱高，可运载各种货物和人员，农用或军用货车常采用这种结构。,三、货箱,（二）专用货箱专用货箱主要有闭式货箱、气力吹卸式散装水泥容罐车、倾卸式货箱等多种形式。,三、货箱,集装箱运输是一种先进的运输方法，便于铁路、公路、水路和航空联运以及国际联运。集装箱可以连同其内部的货物从一种运输工具迅速转移到另一种运输工具上，而不需要将货物重新装卸，故具有保证货物完好、减少装卸工作量和加速货物周转从而降低运输成本等许多优点。集装箱还有敞顶式、平板式、无侧壁式、容罐式、冷藏保温式等类型，以适应运输各类货物的需要。,四、汽车仪表,为了使驾驶员能够掌握汽车及各系统的工作情况，在汽车驾驶室内的仪表板上装有各种指示仪表、指示灯及各种报警信号装置。,四、汽车仪表,汽车上常用的仪表有车速里程表、发动机转速表、机油压力表、燃油表、冷却液温度（水温）表等，它们通常与各种信号灯一起安装在仪表板上，称为组合仪表。,四、汽车仪表,四、汽车仪表,仪表板上的常用标识汽车驾驶室的仪表板上装有指示汽车、发动机运行工况的各种仪表、报警灯、指示灯、各种控制开关和按钮。为了便于驾驶员识别和控制，在各指示灯、开关的相应位置标有醒目的形象符号。各种符号的含义如下图对应文字所示。,五、照明及信号装置,为了保证汽车行驶安全和工作可靠，在汽车上装有各种照明装置和信号装置，用以照明道路、表示车辆宽度和车辆所处的位置、照明车厢内部、指示仪表以及夜间车辆检修等。此外，在转弯、制动、会车、停车、倒车等工况下，还应发出光亮或音响信号，以警示行人和其他车辆。,五、照明及信号装置,（一）照明装置汽车上所采用的照明装置包括车外照明装置和车内照明装置两部分。车外照明装置包括前照灯、雾灯、尾灯、牌照灯等。车上使用的照明装置的数量、结构形式以及安装位置因车型而异。车内照明装置包括顶灯、仪表灯、车门灯、阅读灯和工作灯。顶灯主要用于车内照明，灯光一般为白色。通常由灯光总开关和顶灯开关共同控制，有的车辆顶灯还具有门灯的作用，当车门关闭不严时灯亮，提醒驾驶员注意。这时，顶灯还受门柱开关控制。（二）信号装置汽车信号装置的作用是通过声、光信号向其他车辆的驾驶员和行人发出有关车辆运行状况或状态的信息，以引起有关人员注意，确保车辆行驶安全。,六、汽车仪表,1转向信号装置汽车转向信号装置是由转向信号灯、转向信号闪光器和转向信号灯开关等组成。2制动信号装置制动信号装置主要由制动信号灯和制动信号灯开关组成。制动信号灯安装在汽车的尾部，在驾驶员踩下制动踏板时立即点亮，发出强烈的红色光亮，即使在白天也十分明显，以提醒后车驾驶员注意。制动信号灯开关安装在汽车制动回路中，随制动系统结构形式的不同，有液压式和气压式两种。,六、汽车仪表,3倒车信号装置倒车信号装置由倒车信号灯、倒车信号灯开关以及倒车报警器等组成。倒车信号灯和倒车报警器由倒车灯开关控制。倒车信号灯点亮的同时，倒车报警器的电喇叭也发出断续的声响或语言报警，以警告后车的驾驶员和行人。4故障停车信号装置在汽车运行中如果出现故障而停驻，故障停车信号灯点亮，以引起其他车辆和行人的注意。故障停车信号灯常与转向信号灯共用一组灯泡，分别由转向信号灯开关、故障停车灯开关控制。,六、汽车仪表,5汽车喇叭汽车喇叭是用来在汽车运行中警示行人和其他车辆注意交通安全的声响信号装置。按使用能源的不同，汽车喇叭分为电喇叭和气喇叭两种。1）电喇叭电喇叭的特点是以蓄电池为电源，通过电磁线圈或电子电路激励喇叭膜片振动而发出声音。按其外部形状的不同分为螺旋形、盆形和长筒形3种。2）气喇叭气喇叭按结构和外形的不同可分为长筒形和螺旋形两种，按音调的不同又可分为单音和双音两种。气喇叭的声响强度和声音指向性好，适于山区使用。为了减少城市噪声污染，各个国家的交通法规均规定禁止在市区使用气喇叭。,七、电动车窗及风窗清洁装置,（一）电动车窗电动车窗主要由车窗玻璃升降器（又称换向器）、电动机、控制电路等组成。车窗玻璃升降器主要有蜗轮蜗杆式、齿轮齿扇式和齿轮齿条式等类型。,（二）风窗玻璃清洁装置为了保证在各种使用条件下，驾驶室的风窗玻璃表面干净、清洁，汽车上都装有风窗玻璃洗涤器和风窗玻璃刮水器，有些汽车还装有风窗玻璃除霜装置。1风窗玻璃洗涤器风窗玻璃洗涤器的功用是将清洁的水或洗涤液喷射到风窗玻璃上，在刮水器的作用下，清除风窗玻璃上的尘土和污物，使驾驶员有良好的视野。它主要由洗涤器电动机、洗涤器水泵、储液罐、喷嘴、水管等组成。2风窗玻璃清洁装置1）电动风窗玻璃刮水器,七、电动车窗及风窗清洁装置,七、电动车窗及风窗清洁装置,轿车风窗刮水器和洗涤器的工作都由刮水器洗涤器组合开关控制，组合开关有5个档位，分别是刮水器高速工作、刮水器低速工作、点动工作、间歇刮水、清洗玻璃。刮水器电动机上装有一个由凸轮驱动的一掷两位停机自动复位开关，用来保证在刮水器停止工作后，刮水器的刮片停在风窗玻璃下沿的合适位置。2）气动风窗玻璃刮水器气动风窗玻璃刮水器由刮水器壳体、活塞、换向阀、空气量调节开关等组成。刮水器内的活塞将刮水器的内腔分为左、右两个腔室。刮水器工作时，换向阀使左右两个腔室交替地接压缩空气或大气，造成左右两腔室内压力的变化，使活塞作往复运动，并通过齿条和齿扇带动刮水器刮片左右摆动。,七、电动车窗及风窗清洁装置,3风窗玻璃除霜装置在较冷的季节，有雨、雪、雾的天气，挡风玻璃上易结霜，另外由于车厢内外温差较大，车厢内的水蒸气也易凝结在挡风玻璃上而结霜，从而严重影响驾驶员的视线，因此，汽车上应安装风窗玻璃除霜装置。前、侧挡风玻璃上的霜层通常是在汽车空调系统的风道中，加设除霜器风门，利用空调系统中产生的暖气（或流动的空气），达到清除结霜的目的。对后挡风玻璃的除霜，常采用除霜热线。除霜热线是把数条电热线（镍铬丝）均匀地粘在后窗玻璃内部，各线两端相接形成并联电路，当两端加上电压后，各电热线即会升温而加热玻璃，从而达到防止或清除结霜的目的。,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,（一）中央控制电动门锁中央控制电动门锁的功能：中央控制：驾驶员可通过门锁开关同时打开各个车门，也可单独打开某个车门，当驾驶员车门锁住时，其他三个车门也同时锁住。速度控制：当行车速度达到一定时，各个车门能自行锁定，防止乘员误操作车内门把手而导致车门打开。单独控制：驾驶员车门以外的三个车门设置有单独的弹簧锁开关，可以独立地控制一个车门的打开和锁住。中央控制电动门锁主要由门锁开关、门锁控制电路和门锁执行机构三部分组成。1门锁开关门锁开关是指中央门锁开关，对中央控制电动门锁系统集中控制，开、关全部或单个车门。常用的电子遥控式门锁开关的联络信号可以是声、光、电或磁中任何一种，这种门锁开关由电子指令发射器和指令接收器组成。,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,2门锁执行机构门锁执行机构是在门锁控制电路的控制及驱动下，执行门锁锁定和开启任务。（1）电磁式门锁执行机构电磁式门锁执行机构的优点是结构简单、内部摩擦力小、动作敏捷、操作方便；缺点是耗电量大、铁心质量大且衔铁移动时有冲击声。（2）电动机式门锁执行机构由微型可逆直流电动机、齿轮齿条传动机构等组成。当电动机通电正转时，带动齿条连杆左移锁门；当电动机通电反转时，带动齿条连杆右移开锁。电动机式门锁执行机构的优点是体积小、耗电少、动作迅速；不足之处是当门锁已经锁定或开启时，应即时切断电源，避免电动机长时间带电而烧坏。,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,3门锁控制器无论是电磁式门锁执行机构，还是电动机式门锁执行机构，都是通过改变执行机构通电电流方向来控制锁扣连杆左、右移动，实现门锁的锁定或开启，因而门锁控制器应具有控制执行机构通电电流方向的功能。同时，由于门锁执行机构长期带电要消耗较大的电能，为了缩短工作时间，门锁控制器应具有定时功能，即当锁扣连杆移动到位、门锁已锁定或开启时，应控制执行机构的通电电流自动中断。1）晶体管式门锁控制器2）电容式门锁控制器3）车速感应式门锁控制器,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,（二）汽车防盗装置为了防止驾驶员离开汽车后汽车被盗，汽车上都装有安全防盗装置。常用的防盗装置由以下几部分组成：转向锁、燃油切断装置、蓄电池接线柱断路装置、点火系统关断装置、各种电子报警器、各种外用机械防盗锁以及电子控制防盗系统等。1转向锁转向锁安装在转向柱上，由点火开关控制。当驾驶员从点火开关上拔下钥匙时转向柱即被锁死，盗车者在不用钥匙起动发动机以后，汽车也不能驾驶。2电子报警器电子报警器通过电路控制喇叭鸣叫报警，可以更有效地防止他人私自进入车内，拆卸零件，起动发动机甚至盗走车辆。,八、汽车中央控制电动门锁和防盗装置,3电子控制防盗系统凌志LS400轿车防盗系统与门锁采用一个微机控制单元（ECU），其传感器包括：门控开关、门锁开关、行李舱门钥匙启动开关、钥匙未锁警告开关、钥匙操纵开关和门锁电机位置开关等；其执行器包括：防盗喇叭、汽车喇叭继电器、前灯控制继电器、启动电机继电器、尾灯控制继电器、门锁电机和防盗指示灯等。,九、电动后视镜,为了方便驾驶员调整后视镜的角度，许多轿车安装了电动后视镜（又称自动后视镜），驾驶员坐在座椅上直接操纵旋钮式开关，通过电动机就可以方便地对左右后视镜的角度进行随意调节。电动后视镜由调整开关、电动机、传动和执行机构等组成。,十、电动天线,为了保证车厢内良好的收音效果，许多轿车安装了电动天线（又称自动天线）。电动天线由开关、电动机、继电器、减速机构和天线等构成。天线的升降是通过改变电动机的旋转方向实现的。改变电动机电枢电流方向和改变电动机起作用的磁场线圈都可以改变电动机旋转方向，前一种方法应用广泛。有些汽车的电动天线用单独的天线开关进行控制，多数则是由收音机开关联动控制，在收音机打开的同时接通电动天线的控制电路，电动机转动使天线升起；在关闭收音机时天线又同时降下。,十一、汽车导航系统,（一）概述汽车导航除了确定自身位置和行进方向，避免在生疏地带或夜间行车时迷失方向外，还可引导汽车在繁忙交通状态和复杂的道路网络中，选择最佳的路径，使其能在最短的时间和路程内到达目的地，以解决目前世界各大城市“有路行不通”的问题。汽车导航系统根据是否具有引导功能，分为无引导功能的导航系统和有引导功能的导航系统；有引导功能的导航系统又根据是否接收全球定位信息分为自主导航系统和GPS（GlobalPositioningSystem）导航系统；GPS导航系统又根据行车信息能否返回控制中心分为GPS开环导航系统和GPS闭环导航系统。,十一、汽车导航系统,1引导功能的导航系统系统主要由显示器、人机对话装置、CD-ROM存贮器、RAM、CPU等组成。该系统只是简单的电子地图，车主可以从CD-ROM存贮器中调出本国主要城镇的方位、高速公路、主要干道、桥梁等交通信息，也可以通过人机对话装置方便地找到要到达的目的地，行驶路线的各种信息，帮助驾驶员