汽车灯光信号系统 (1)

1、汽 车 电 器 主讲： 2 第五章第五章 照明与信号系统照明与信号系统 n照明与信号系统是汽车安全 行驶的主要装置。 n按作用分为 n照明系统，灯光信号系统， 声响报警装置。 3 第五章第五章 照明与信号系统照明与信号系统 n5. 1 照明与信号系统的组成及要求照明与信号系统的组成及要求 n5.1.1 照明系统照明系统 n照明系统包括： n前照灯、雾灯、倒车灯、牌照灯和内部照 明系统。 4 5.1.1 照明系统照明系统 n1、前照灯、前照灯 n用途用途：照亮车辆前方道路和物体，确保行车安全。 n利用远/近光交替作为夜间超车、会车信号。 n要求要求：提供车前100M以上路面明亮、均匀照明，并 且

2、不给对面造成眩目。 n随着车速的提高，照明距离也相应增加，前照灯的照 明距离可达到200300M。 5 5.1.1 照明系统照明系统 n前照灯安装在汽车头部两 则，每车安装24只。 n灯光光色为白色，灯泡功 率远光灯为4560W，近 光灯为2555W。 6 5.1.1 照明系统照明系统 7 8 9 5.1.1 照明系统照明系统 n2、雾灯、雾灯 n用途用途：雨雾天、尘土弥漫、能见度 低的情况下照明，并为前后来车提 供信号。 n前雾灯前雾灯安装在前照灯附近或稍低的 位置，黄黄色； n后雾灯后雾灯与制动灯间的距离应 100MM，红色，功率为35W。 10 5.1.1 照明系统照明系统 n3、倒车灯

3、、倒车灯 n倒车时汽车后方照明并警 告其他车辆和行人，兼有 灯光信号功能。 n倒车灯在汽车尾部，光色 为白色，功率一般为28W。 11 5.1.1 照明系统照明系统 n4、牌照灯、牌照灯 n用于照亮牌照，要求夜 间在车后20M处能看清牌 照号码。 n装在汽车尾部牌照上方， 灯光光色为白色，灯泡 功率为810W。 12 5.1.1 照明系统照明系统 n5、内部照明系统、内部照明系统 n包括阅读灯、仪表灯、踏 步灯、工作灯、行李厢灯。 n为驾驶员、乘客提供方便。 n光色为白色，灯泡功率在 220W范围内。 13 5.1.1 照明系统照明系统 n下图为传统的部分内部照明灯位置图。 14 5. 1.

4、2 灯光信号系统灯光信号系统 n1、转向信号灯、转向信号灯 n装在前后左右四角，在汽 车起步、转向、靠边停车、 变更车道或超车时，发出 交替闪光信号，提醒注意。 15 5. 1. 2 灯光信号系统灯光信号系统 n光色为黄色，功率约为 20W。 n要求前、后白天100M外 可见，侧面白天30M外可 见。 n闪光频率控制在 1.01.5HZ。 16 5. 1. 2 灯光信号系统灯光信号系统 n2、危险报警信号灯、危险报警信号灯 n用于车辆遇到紧急危险情 况时，同时点亮前后左右 转向灯发出警告信号。 （双跳） n其他要求与转向信号灯相 同。 17 5. 1. 2 灯光信号系统灯光信号系统 n 3、制

5、动灯、制动灯 n指示车辆的制动或减速。 n安装在车尾两侧。 提高可视距离， 增强安全性能。 n制动灯光光色为红光。 n应保证白天100M外可见。 18 5. 1. 2 灯光信号系统灯光信号系统 n4、示廓灯、示廓灯 n安装在汽车前、后、左、右侧 的边缘。 n大型车辆的中部、驾驶室外侧 还增设了一对。 n要求夜间300m外可见。 n光色有红、黄、白色。后示廓 灯通常为红色。 n灯泡功率为8-10W。 19 5. 1. 2 灯光信号系统灯光信号系统 n5、后位灯、后位灯 n装于汽车后部，在夜间行 车时指示车辆的位置。 n后位灯光色为红色，灯泡 功率一般为810W。 20 5. 1. 2 灯光信号系

6、统灯光信号系统 部分车型灯光信号系统示意图 21 5.1.3 声响信号装置声响信号装置 n1、电刺叭、电刺叭 n电刺叭的作用是警告行人和其它车辆，其音 量不超过105dB（A）。 n2、倒车警告装置、倒车警告装置 n由倒车蜂鸟器和倒车灯组成。 n当汽车倒车时，发出灯光和音响信号，警告 车后行人和车辆。 22 5.2 照明系统照明系统 n521 传统前照灯的组成传统前照灯的组成 n传统前照灯由灯泡、反射镜和配光镜三部分组成。 n传统前照灯按结构形式可分为半封闭式、封闭式和 封闭式卤素灯泡 3种类型。 23 5.2 照明系统照明系统 ：反射镜由薄钢板 冲压而成，配光镜由边缘上 的牙齿固定在反射镜上

7、，两 者之间垫有橡胶密封圈，用 螺丝固定。 n灯泡从反射镜后端装入，换 灯泡不需拆开配光镜，密封密封 性差性差。 24 5.2 照明系统照明系统 前照灯又称真空灯真空灯。 n反射镜和配光镜制成一个整体，内部充惰性 气体，灯丝焊在反射镜底座上。 n优点优点：密封性能好，避免反射镜脏污，反射 效率高。 n但灯丝烧坏需更换前照灯总成。 25 5.2 照明系统照明系统 n1、灯泡、灯泡 n灯泡是前照灯的光源。前照灯的灯泡主要有 充气灯泡、卤钨灯泡、氙气灯和LED。 26 5.2 照明系统照明系统 n（1）充气灯泡）充气灯泡的结构如图。 n灯丝用钨丝制成，灯泡内充满 氩、氖、氮惰性气体。 n惰性气体可使

8、灯丝发热后，灯 泡内压强增加，减少钨的蒸发， 提高灯丝的设计温度和发光效 率，延长灯泡使用寿命。 27 5.2 照明系统照明系统 n（2）是在充入的气体中加入卤族元素，如 碘、溴、氯、氟等。 n灯泡工作时，内部形成再生循环反应再生循环反应： n从灯丝蒸发的气态钨与卤素反应生成卤化钨扩散 到灯丝受热分解钨重回灯丝卤素继续扩散下 一轮循环从而防止钨的蒸发避免了灯泡发黑。 n卤钨灯发光效率比普通灯泡高50%60%，耐久性好 28 5.2 照明系统照明系统 n（3）氙气灯）氙气灯HID HID是High intensity Discharge 缩写。 n它是一种气体放电灯，利用高压电刺激氙气与稀有 金

9、属 化学反应发光。 n氙气灯灯管内有一颗玻璃球，其中充满了氙气及少 许稀有金属，用高压电去刺激它们进行化学反应， 就会发出4000K12000K 色温的光。 29 5.2 照明系统照明系统 n氙气灯通过增压器（安定器安定器）将蓄电池12V 电压提高到 23000V 以上，使灯启动。 n启动0.8 秒时的亮度为额定亮度20%，达到 卤素灯的亮度； n4 秒内达到额定亮度80% 以上。 n稳定后安定器保持 8000V工作电压。 30 5.2 照明系统照明系统 nHID工作电流电流仅3.5A，亮度亮度是传统卤素灯泡 的3倍，使用寿命寿命比卤素灯泡长10倍。 n氙气灯光色为白色，亮度高，同时扩大了 车

10、前视觉范围，能提前发现危险，获得更 多反应时间， n可缓解夜间驾驶疲劳和紧张，从而提高夜 间驾驶安全性、舒适性。 31 5.2 照明系统照明系统 n氙气灯没有灯丝，故没有灯丝断的问题，使 用寿命比卤素灯长得多，相当于汽车寿命。 n氙灯发生故障不会瞬间熄灭， n而是逐渐变暗后熄灭，使驾车者有时间靠边 停车。 32 5.2 照明系统照明系统 n（4）LED车灯车灯 nLED是英文发光二极管（Light Emitting Diode）的缩写，是一种能将电能转化为可 见光的半导体，发光效率达80%90%。 n新型、智能化的LED灯被称为第四代汽车光 源。 33 34 5.2 照明系统照明系统 n 自从

11、奥迪R8第一款加装LED 前灯以来，高档轿车如凯迪 拉克、宝马、丰田、奔驰和 福特等纷纷推出配LED灯具 的新款车型。 nLED车灯已经崭露头角，即 将成为下一代照明主流。 35 5.2 照明系统照明系统 n（a）低电压：LED使用低压电源，在6-24V 之间。比使用高压电源的HID更安全。 n（b）使用寿命：LED车灯的寿命理论上可 达5万小时，实际寿命也可达到2万小时， 在车辆寿命期间一般无须更换。 36 5.2 照明系统照明系统 n（c）点亮无延迟，响应时间快。LED的启 动时间仅为几十纳秒，启动时间较HID大大 缩短。给司机留下了更多反应时间。 n（d）节能。能在较低的驱动电流下直接把

12、 电能转化为光能，环保节能效果良好，驱动 电流只需白炽灯的1/4； 37 5.2 照明系统照明系统 n（e）光线质量高，无辐射，无有害金属汞， 属“绿色”光源。 n（f）体积小，设计者可以随意变换灯具模 式，令汽车造型多样化。结构简单，内部支 架结构，四周用透明的环氧树脂密封，抗震 性能好。 38 5.2 照明系统照明系统 n随着亮度问题的解决和成本的下降，车用LED 应用量逐步增长。 n国内常见的本田雅阁、日产天籁、皇冠、锐 志、凯迪拉克系列、别克荣御等都已经采用 了LED尾灯。 n福美来2代上市的时候，LED转向/倒车灯也成 为该款车极大的亮点。 39 5.2 照明系统照明系统 n成本尚且

13、较高。 n我国LED车灯处于起步阶段，发展良好。 nLED高位制动灯进一步普及，价格逐渐下降， LED后制动灯、转向灯和雾灯开始商品化， 灯具向个性化和艺术化方向发展，同时LED 智能控制系统发展很快。 40 5.2 照明系统照明系统 n目前LED车灯的重点研究方向是 ，以及LED车灯与AFS(自适应性车灯控 制系统)结合。 n白光LED用于汽车车灯刚刚起步，它的亮度 逐渐增大，应用前景令人乐观。 41 5.2 照明系统照明系统 n目前全球主要汽车灯具厂家有德国海拉、日 本小糸（mi）、法国法雷奥、意大利AL。 n当前最大车用LED厂家为美国Lumileds Lighting公司和德国欧司朗，

14、这两家公司约 占全球LED车灯市场份额55%； 42 5.2 照明系统照明系统 n日本LED产品质量好，但价格偏高，主要在 蓝光和白光市场有竞争优势，占全球车用 LED市场份额10%； n台湾LED企业主要是以做封装为主，产品面 向低端应用市场，市场份额与日本接近。 43 44 5.2 照明系统照明系统 n2、反射镜、反射镜 n用薄钢板冲压而成的旋转抛 物面，内表面镀银、镀铝或 镀烙，经抛光加工而成。 n反射镜将灯泡的光线聚合、反射后照向前方。 n经反射镜反射后，尚有少量的散射光线，有助于照 明两侧5-10M的路面。 45 5.2 照明系统照明系统 n3、配光镜、配光镜 n由透明玻璃制成，外面

15、平滑，内侧设计成由许多透镜 和棱镜组成的组合体。 n作用作用：将反射镜来的光进行折射与散射，使照射区的 光照度分布符合GB4599-1994汽车前照灯配光性能 要求。 46 5.2 照明系统照明系统 n5.2.2 前照灯的防眩目前照灯的防眩目 n夜间会车，前照灯易造成对面眩目，引发交 通事故。 n汽车前照灯防眩目措施有如下几种方法： n1、用远、近光变换、用远、近光变换 n近光灯光线经反射镜后，只照亮本车前约 50m范围路面，有一定的防眩目作用。 47 5.2 照明系统照明系统 n前照灯采用双丝灯泡，通 过切换远/近光防眩目。 （1）普通双灯丝灯泡）普通双灯丝灯泡 远光灯丝位于反光镜旋转抛物面

16、的焦点，而近光灯丝 位于焦点的上方。 当远光灯丝通电时，光线经反射沿光轴线平行射向远 方，照得远、散射少。 而近光灯丝通电时，反射后的光线多倾向路面，避免 眩目。但仍有小部分光线射向上方，不理想。 48 5.2 照明系统照明系统 （2）有配光屏的双灯丝灯泡）有配光屏的双灯丝灯泡 n远光灯灯丝仍位于反射镜旋 转抛物面焦点， n近光灯丝位于焦点上方，其下方装有金属配光屏。 n近光灯点亮时配光屏先将光线反射到反射镜上部，经 反射后照向路面，提高了防眩目性能。 49 5.2 照明系统照明系统 n2、用非对称式配光屏、用非对称式配光屏 ：配光 屏偏转一个角度，使 近光的光形分布不对 称，达到防眩目。 5

17、0 5.2 照明系统照明系统 n5.2.3 前照灯控制电路前照灯控制电路 n1、组成、组成 n灯光开关控制灯光继电器 通/断 前照灯电源。 n夜间会车时通过变光器交 替接通前照灯远/近光 51 5.2 照明系统照明系统 n有些汽车有灯光保护继电器，当前照灯、前 小灯、后位灯等线路中发生搭铁故障时，熔 断器立即熔断。 n为避免全车灯光熄灭，保护继电器自动接通 外侧前照灯，以确保行车安全。 52 5.2 照明系统照明系统 n2、前照灯自动变光器、前照灯自动变光器 n由感光器、放大电路和变光继电器组成。 n当150200m处有迎面来车时，可自动由远光切换为 近光；会车结束后，自动恢复远光照明；在市区

18、保持 近光照明。 n自动/手动转换开关可选择自动或手动变光，在自动 变光器失效的情况下，此开关可实现人工操作变光。 53 5.2 照明系统照明系统 n3、前照灯延时控制电路、前照灯延时控制电路 follow me n前照灯电路切断后，仍继续点亮一段时间， 以提供短时照明。guide me home n利用电容充/放电，使前照灯仍能保持通电照 明。延迟的时间取决于电路中的参数，一般 可延时1min。 54 5.2 照明系统照明系统 n4、可伸缩的前大灯洗涤装置、可伸缩的前大灯洗涤装置 n可有效清除车灯上的污物，给用户一个清 爽明亮的照明效果。 n在前大灯打开时，按转向柱上的，前 大灯清洗器喷出强

19、力水柱清洗车灯，喷水 后，喷嘴会自动收回，不影响照明效果。 55 5.2 照明系统照明系统 n5、智能照明系统、智能照明系统 n当车速低于40km/h时， 转向灯打开或转动方 向盘，若前大灯已开 启，主动转弯灯就自 动打开。 56 5.2 照明系统照明系统 n此时，近光灯和雾灯会 照亮汽车前方侧面一定 角度约3050m的区域。 n类似的还有 、 、等， 都具有一定的智能。 奔驰、宝马和奥迪照明技术对比奔驰、宝马和奥迪照明技术对比 n在科技迅速发展的今天，照明技术是各汽车厂 家非常看重的一个方面，同时也是消费者非常 关心的一个方面。 n照明不仅给行车提供便利，更提供安全保障。 n德系三大豪门，奔

20、驰、宝马、奥迪奔驰、宝马、奥迪，在照明技 术上各有特点： 57 奔驰的智能照明系统（奔驰的智能照明系统（ILS： Intelligent Light System ） n奔驰将智能照明系统ILS归属于安全装备 n它包括了5种照明模式： n乡村公路模式 n高速公路模式 n增强性雾灯照明 n主动转弯照明功能 1.弯道灯照明功能 58 奔驰的智能照明系统（奔驰的智能照明系统（ILS： Intelligent Light System ） nILS以复式氙气大灯为基础，根据道路及天气情况进行分配。 n乡村公路模式下，氙气大灯可以有效增大驾驶员一侧的照 明范围，以帮助驾驶者判断前方障碍物情况。 59 奔

21、驰的智能照明系统（奔驰的智能照明系统（ILS： Intelligent Light System ） n高速公路模式下，分为两档，并自动激活。 n当车速高于90公里/小时时，一档启用，双氙气大灯 功率由35W提高至38W。 60 奔驰的智能照明系统（奔驰的智能照明系统（ILS： Intelligent Light System ） n当车速提至110km/h时，2档启用，近光灯照度增 强，照明范围达到120米，显著改善远距离视野。 n有雾时，只要开启后雾灯，在车速低于70km/h时， 增强型雾灯功能被激活：可在降低大灯光束强度的 同时，将驾驶员一侧的复式氙气大灯向外转动8度， 更好的照明近侧路

22、面，并减轻在雾天的反射灯眩光。 61 奔驰的智能照明系统（奔驰的智能照明系统（ILS： Intelligent Light System ） n当车速低于40km/h，操作转向灯或转动方向盘时， 弯路照明功能会自动激活，大灯将照亮车辆前方 30米左右、65角内的侧面区域。 n相比普通车灯，可帮助驾驶员更早更清楚地掌握 弯道上的情况。 n根据不同的转向角、横摆率和车速，主动转弯照 明系统会自动开启。 62 宝马的照明技术宝马的照明技术 n宝马最著名的是其天使眼天使眼大灯，从外观上为宝 马赢得了不少分数。 n宝马使用的也是双氙气大灯，在增强路面照度 的同时，氙气前灯集成了一个投影透镜，将光 束直接

23、投射在地面上，不会影响前方车辆。 n大灯的自动高度调节系统可以调节大灯的高低。 63 宝马的照明技术宝马的照明技术 n随动大灯控制系统类似奔驰的主动转弯照明功能。 n它根据方向盘角度、车辆偏转率和行驶速度，像 眼睛一样控制大灯自动转到正确的方向来照亮前 方道路。 n而且能根据前方来车的远近，自动降低或提高大 灯照射的角度，避免对来车造成眩光。 64 奥迪的照明技术奥迪的照明技术 n奥迪照明技术的核心在加强型氙气前灯： n可以通过移动反射板来调节近光灯和远光灯。 n大灯随动转向技术采用的是一组“随动转向灯组”： n当时速超过70km且近光灯开启时，随想转向灯被激 活。当车辆转向或进入窄弯时，照明

24、范围扩展了约9 0度。 n而在倒车时，随动转向灯可自动开启两个转向灯， 使驾驶者对车辆周围的视野变得更开阔。 65 奔驰、宝马与奥迪的照明技术对比奔驰、宝马与奥迪的照明技术对比 n通过比较来看，奔驰C级上应用的照明技术从 安全性角度而言要更全面更先进一些。 n宝马3系和奥迪A4L的灯光系统的外观设计凸 显心意， n其随动转向也不乏可取之处。 66 67 5.2 照明系统照明系统 n5.2.4 前照灯的检测与调整前照灯的检测与调整 n1、前照灯检测项目与要求、前照灯检测项目与要求 n为保障车辆夜间行驶安全，国标GB7258- 2004机动车运行安全技术条件中对前照 灯的光束照射位置，发光强度和配

25、光特性做 了如下规定: 68 5.2 照明系统照明系统 n（1）机动车在检验前照灯的近光光束照射位 置时，车辆空载，允许乘1名驾驶员。 n前照灯在距屏幕10m处，光束明暗截止线转 角或中点高度应为0. 750. 80H（H为前照 灯中心高度），其水平方向位置向左右均不 得大于100mm。 69 5.2 照明系统照明系统 n（2）四灯制前照灯其远光单光束灯在屏幕 上的调整： n要求光束中心离地高度为0. 850.99H。 n水平位置要求左灯向左偏100mm； n向右偏 170mm，右灯向左或向右偏均 170mm。 70 5.2 照明系统照明系统 n（3）汽车及挂车的外部照明和信号装置的数量、 位

26、置、光色、最小几何可见角度等应符合GB4785- 84汽车及挂车外部照明和信号装置的数量、位置 和光色的规定。 n（4） 前照灯配光性能应符合GB459984汽车 前照灯配光性能的规定。 71 5.2 照明系统照明系统 n2、前照灯的检验仪和前照灯测试、前照灯的检验仪和前照灯测试 n前照灯的检验主要有屏幕检验法和检测仪检验法2 种。 n屏幕检验简单易行，但只能检验前照灯光束的照射 方向，而无法检验其发光强度。 n汽车检测站多用仪器检验法。检测仪能检测前照灯 光束的照射位置和发光强度。 72 5.2 照明系统照明系统 n前照灯检测仪由光接收箱 和行走机2部分构成。 n光接受箱可沿立柱上下运 动，

27、沿轨道横向移动。 73 5.2 照明系统照明系统 n仪器箱由箱壳、屏幕、聚光镜、光 强度表、光轴平衡表、光轴刻度盘、 水准泡、影象观测器等组成。 n箱体上端顶盖上装有瞄准器，用以 找正仪器与被检车辆的相对正确位 置。 n仪器箱升降调节装置上有高度指示 表，可以准确地调节其高度。 74 5.2 照明系统照明系统 n3、前照灯光束调整、前照灯光束调整 n当前照灯光束照射方向偏斜时，应根据前照灯的安 装形式进行调整。 n可用旋具转动前照灯上下、左右的调整螺钉，调节 前照灯光束位置。 75 5.2 照明系统照明系统 n4、前照灯的故障诊断、前照灯的故障诊断 n常见故障常见故障：灯光不亮、发光强度不足等

28、。 n常用故障的诊断方法如下： n（1）前照灯远光和近光均不亮 n先检查熔断器是否熔断、灯光开关接线柱、 变光开关接线柱以及搭铁线是否松动或断路。 76 5.2 照明系统照明系统 n再用万用表测试灯光开关和变光开关电源接线 柱是否有电。 n若有电再先后短接车灯总开关电源与前照灯接 线柱，变光开关电源与远、近光接线柱； n若灯亮，说明车灯总开关或变光开关有故障， 否则可能是灯丝烧断或灯座线路故障。 77 5.2 照明系统照明系统 n（2）一只前照灯远光或近光不亮，常是前照灯 灯丝烧断。 n（3）前照灯发光强度低于规定值 n原因：电压偏低、发电机输出功率不足、蓄电池 电量不足、前照灯电路接触不良；

29、 n灯泡和灯丝老化或产品质量差；灯泡的功率选择 偏低； n前照灯反射镜有污染或镀层脱落；配光镜装配不 当等。 78 53 灯光信号系统灯光信号系统 n灯光信号系统由转向信号灯、危险报警信号 灯、制动灯等组成。 n531 转向信号灯电路转向信号灯电路 n转向信号灯电路主要由转向信号灯、闪光器 等组成。 n转向信号灯的闪烁是由闪光器控制的。 n闪光器闪光器主要有电热式、电容式和电子式等。 79 53 灯光信号系统灯光信号系统 n5.3.2 危险报警信号灯电路危险报警信号灯电路 n出现紧急情况或意外事故时，应使用危险报警 信号灯（警示灯）。 n警示灯在转向信号灯电路中通过危险报警开关 控制。 n当接

30、通危险报警开关后，全部转向信号灯同时 闪烁，发出警示信号。 80 53 灯光信号系统灯光信号系统 n5.3.3 制动灯电路制动灯电路 n制动灯电路由制动信号灯和 制动开关组成。 n踩下制动踏板时，制动开关 接通电源，制动灯点亮。 n制动开关有液压式和气压式2 种。 81 53 灯光信号系统灯光信号系统 n1、液压式、液压式 n制动灯开关通常安装在液压制动主 缸的前端。 n当踏下制动踏板时，制动系中液压 增大，橡皮膜拱曲，接触片与接线 柱接触，制动灯通电发光。 n当松开制动踏板时，液压降低，橡 皮膜挺直，弹簧使接触片回位，信 号灯熄灭。 82 53 灯光信号系统灯光信号系统 n2、气压式、气压式 n气压制动信号灯开关用于气 压制动系统，通常安装在制 动阀上。 n制动时，制动压缩空气推动 橡皮膜片上拱，使触点闭合， 接通制动灯电路。 83 53 灯光信号系统灯光信号系统 n防抱死系统ABS采用的制动开关，通常 安装在制动踏板上方。 n踏下制动踏板时，接通制动灯电源， 制动信号灯亮。 84 53 灯光信号系统灯光信号系统 n在追尾交通事故中， 后车误把前车的急刹 车当成