照明与信号系统

1、5.1 汽车灯具概述 一、灯具的种类1、照明用的灯具：照明设备主要用于夜晚照明道路，标示车辆宽度，照明车厢内部、仪表及夜间检修等.汽车照明灯是汽车夜间行驶必不可少的照明设备，为了提高汽车的行驶速度确保夜间行车的安全，汽车上装有多种照明设备。一般水平的现代轿车常配有1525个外部照明灯和约40个内部照明灯。汽车照明灯根据安装位置和用途不同，一般可分为：外部照明装置内部照明装置 2、信号及标志用灯具：信号设备主要通过声、光信号向环境发出有关车辆运行状况或状态的信息，保证安全.汽车上除照明灯外，还有用以指示其他车辆或行人的灯光信号标志，这些灯称为信号灯。信号灯也分为外信号灯和内信

2、号灯，外信号灯指转向指示灯、制动灯、尾灯、示宽灯、倒车灯，内信号灯泛指仪表板的指示灯，主要有转向、机油压力、充电、制动、关门提示等仪表指示灯。5. 照明灯 一、汽车对前照灯的基本要求： 1.前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能看清车前100m以内路面上的任何障碍物。随着高速公路的建成，汽车行驶速度的提高，要求汽车前照灯的照明距离也相应的增长，现代有些汽车的前照灯照明距离已达到200250m。2.应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故。为了满足第一个要求，根据光路的可逆性原理，在前照灯的设计和制造上，装置了反射镜、配光镜和灯泡组成的光

3、学系统。为了满足第二个要求，对前照灯的使用作了必要的规章制约，同时还对灯泡结构作了合理的设计。 二、汽车前照灯的组成前照灯由以下三部分组成：光源、反光镜、配光镜（一）光源： 普通灯泡：灯丝用钨丝制成，玻璃泡内抽出空气，然后充以86的氩气和约14的氮气的混合惰性气体以减少钨丝受热蒸发，延长其使用寿命，灯丝制成紧密的螺旋状。灯泡在长期使用后发黑，表明灯丝的损耗依然存在，因此并不能阻止钨丝的蒸发。卤素灯泡：是在惰性气体中加入了一定量的卤族元素（如碘、溴），使得从灯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，在扩散到灯丝附近的高温区域后又受热分解，使钨重新回到灯丝上，如此循环防止了钨的

4、蒸发和灯泡黑化的现象。（二）反射镜结构：反射镜的表面形状呈旋转抛物面，一般由0.60.8mm的薄钢板冲压而成或由玻璃、塑料制成。其内表面镀银、铝或镀铬，然后抛光处理；目前反射镜内面采用真空镀铝的较多。作用：作用：将灯泡的散射（直射）光反射成平行光束，使光度增强几百倍乃至上千倍，以保证汽车前方150400m范围内足够的照明。（三）配光镜结构：又称散光玻璃,由透光玻璃压制而成，是多块特殊棱镜和透镜的组合，外型一般为圆形和矩形。作用：将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明。 三、前照灯的防眩目措施：采用双丝灯泡采用带遮光罩的双丝灯泡采用非对称光形 Z型非

5、对称式配光采用自动变光电路1、前照灯采用双丝灯泡进行远近光变光措施 为了防眩目，前照灯的灯泡一般采用双灯丝结构，一根为远光灯丝，另一根为近光灯丝。远光灯丝功率较大，位于反射镜焦点；近光灯丝功率较小，位于焦点上方或前方。远光灯丝点亮时，光束照亮较远的路面；近光灯丝点亮时，光束照亮较近的路面，远近光的光形见图57。       1对称式配光 对称式配光近光灯丝工作情况如图58所示，射到反射镜bab1上的光线由反射镜反射后倾向路面，而反射到bc和b1c1（bb1为焦点平面）上的部分光线反射后倾向上方，但射向路面

6、的光线占大部分，减轻了迎面来车驾驶员的眩目。 对称式配光的另一种灯泡结构形式是在近光灯丝下设置配光屏，见图配光屏遮挡灯丝射向反光镜下半部的光线，极大地减少了引起对面驾驶员目眩的光线；而射向反射镜上部的光线反射后倾向路面，满足了汽车近距离范围内的照明需要。日本、美国等国采用对称式配光。 2非对称式配光 非对称式配光的配光屏安装时偏转一定角度，光形中有条明显的明暗截止线。 四、前照灯的基本电路 电路特点（见图）1、照明灯由灯光开关控制，灯光开关在0档关断；1档为小灯亮（包括示宽灯、尾灯、仪表、牌照灯等。）2档为前照灯和小灯同时亮，图11.2、由于前照灯灯光功

7、率较大，常用灯光继电器控制。灯光开关的2档用于继电器线圈的控制。 3、超车灯信号常用远光灯的亮灭来表示，发出此信号不通过灯光开关，属于短时接通式。五、前照灯控制电路：为保证行车照明的安全与方便，减轻驾驶者的劳动强度而产生的灯光控制系统，包括昏暗自动点亮控制系统、前大灯关闭延时电路、提醒关灯电路、自动点亮系统、前照灯状态自动调整系统等。六、雾灯在雨雾天气时，能见度较低，为了提高行车安全，汽车装备有雾灯照明，其穿透性较强。前雾灯用于照亮车辆前方路面，后雾灯用于向后方车辆或行人标示行车位置。打开雾灯开关；电流经雾灯继电器至雾灯接地，雾灯点亮， 5. 转向灯与危险报警灯 一、转向灯

8、系统组成： 一般由转向信号灯、转向指示灯。转向开关、闪光器等组成。  二、转向信号灯一般应具有一定的频闪。 国标中规定60120次min，日本转向闪光灯规定（85±10）次min，要求信号效果要好，而且亮暗时间比（通电率）在32为佳。  三、转向信号灯的频闪由闪光器控制。 闪光器主要有电热式、电容式和晶体管式三种类型。电热式闪光器结构简单，制造成本低，但闪光频率不够稳定，使用寿命短，已被淘汰。而电容式闪光器闪光频率稳定，晶体管式闪光器具有性能稳定、可靠等优点，故得到广泛应用。 1电容式闪光器 （图518）。 工作原理：当汽车

9、向左转弯接通转向灯开关11时，电流便从蓄电池正极电源开关8接线柱B线圈3常闭触点2接线柱L转向灯开关 11左转向信号灯和指示灯10搭铁蓄电池负极构成回路。此时线圈4、电容器6及电阻7被触点2短路，而电流通过线圈3产生的电磁吸力大于弹簧片2的作用力，触点2迅速被打开，转向灯处于暗的状态（转向灯尚未来得及亮）。触点2打开后，蓄电池向电容器6充电，其充电电流由蓄电池正极电源开关8接线柱B线圈3线圈4电容器6接线柱 L转向灯开关 11左转向信号灯和指示灯10搭铁蓄电池负极构成回路。由于线圈4电阻较大，充电电流很小，不足以使转向信号灯亮，故转向灯仍处于暗的状态。同时充电电流通过线圈3、4产生的电磁吸力方

10、向相同，使触点继续打开。随着电容器两端电压的逐渐升高，其充电电流逐渐减小，线圈3、4的电磁吸力减小，使触点2重新闭合。 触点2闭合后，转向灯处于亮的状态，由于此时电容器6通过线圈4和触点2放电，其放电电流通过线圈4产生的磁场方向与线圈3的相反，电磁吸力减小，故触点仍保持闭合，转向灯继续发亮。随着电容器的放电，电容器两端电压逐渐下降，其放电电流减小，则线圈3的电磁吸力增强，触点2重又打开，灯变暗。如此反复，触点不断开闭，使转向灯发出闪光。灭弧电阻7与触点2并联，用来减小触点火花。 2晶体管式闪光器 晶体管式闪光器分为有触点晶体管式和无触点全晶体管式两种。 

11、有触点晶体管式闪光器（图519） 工作原理：当汽车向左转弯时，转向开关S接通左转向灯，电流便从蓄电池正极熔断器电阻R0触点P转向开关S左转向灯搭铁蓄电池负极构成回路，左转向信号灯和指示灯点亮。同时，R0上的电压降使三极管VT导通产生集电极电流。集电极电流经继电器线圈K搭铁，继电器的线圈K产生电磁吸力使触点P打开。于是蓄电池向电容C充电，使左转向灯的灯光变暗。随着充电时间的延长，充电电流减小，三极管VT的基极电位提高，偏流减小。当基极电位接近发射极电位时，三极管VT截止，集电极电流消失，触点P又闭合，转向灯又被点亮，同时，电容C经R2、触点P、R1放电。 电容C放完电后，三极

12、管VT的基极上又恢复低电平，三极管VT重新导通，集电极电流又经继电器的线圈K产生电磁吸力使触点P打开，重复上述过程，使转向灯发出闪光。其闪光频率由电容C的充放电时间常数来决定。（2）无触点全晶体管式闪光器 （图520）工作原理如下： 接通转向灯开关，VT1因正向偏压而饱和导通，VT2、VT3则截止。由于VT1的发射极电流很小，故转向灯较暗。同时，电源通过R1对C充电，使得VT1的基极电位下降，当低于其导通所需正向偏置电压时VT1截止。VT1截止后，VT2通过R3得到正向偏置电压而导通，VT3也随之饱和导通，转向灯变亮。此时，C经R1、R2放电，使VT1仍保持截止，转向信号灯继续发亮。

13、随着C放电电流减小，VT1基极电位又逐渐升高，当高于其正向导通电压时，VT1又导通，VT2、VT3又截止，转向信号灯又变暗。随着电容的充放电，VT3不断地导通、截止，如此循环，使转向灯闪烁。 四、转向信号电路转向信号电路组成： 由转向开关、闪光器、转向信号灯（左、右）、转向指示灯等组成。用来控制转向信号灯和指示灯。 转向信号电路的特点：转向信号灯电路的接通，是受点火开关和转向开关控制；转向灯的闪烁是靠闪光器控制。闪光器串联在转向信号电路中；危险报警信号电路：一般把报警系统归入转向信号电路内.与转向电路共用一个闪光器。当报警电路接通后，所有的转向灯同时闪烁,且不受点火开关控制。

14、0;5. 制动信号灯 一、制动信号灯  是与汽车制动系统同步工作的，它通常由制动信号灯开关控制。气压制动系统的制动信号通常由安装在制动系统管路中或制动阀上的制动信号。 灯开关控制；液压制动系统的制动信号灯一般由与制动踏板直接连动的机械行程开关控制，也可采用安装在制动回路上的液压式开关来控制。     1、气压式制动信号灯开关  图5.21为气压式制动信号灯开关的结构图。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。  2、液压式制动信号灯开关  图522为液压式制动信号灯开关

15、的结构图。          当踩下制动踏板时，制动系统中油液压力增大，膜片2向上拱曲，克服弹簧5的作用力使动触片4接通接线柱6和7，制动信号灯通电发亮。松开制动踏板时，油液压力降低，动触片在弹簧5的作用下复位，制动信号灯熄灭。 5. 倒车信号装置 一、倒车信号电路 （见图524）倒车信号电路其工作原理如下：倒车时，倒车信号开关触点接通倒车信号灯电路，倒车信号灯亮。与此同时，倒车蜂鸣器利用电容的充电和放电，使线圈L1和L2的磁场时而相加、时而相减，使触点4时开时闭，

16、从而控制电磁振动式蜂鸣器间歇发声，以警告行人和其他车辆的驾驶员注意。   二、倒车蜂鸣器（图525 ）解放CA1091汽车上使用的电子倒车间歇发声控制器，主要是利用多谐振荡器控制VT3的导通与截止，为蜂鸣器提供断续电流并产生间歇发声。这类无触点倒车蜂鸣器电子控制器的应用已日益广泛。  三、倒车雷达系统倒车雷达系统在倒车时起到辅助报警功能，使安全性大大提高。当驾驶员挂入倒挡后，倒车雷达侦测器进入自我检测。当自我检测通过后，就开始检测汽车后部障碍物，如风神号轿车装备的倒车雷达系统，在汽车后部50 cm处检测到物体表面积为 25 cm2以上的障碍物，就会发出报

17、警声，以提醒驾驶员注意。 倒车雷达系统组成： 倒车雷达侦测器、控制器、蜂鸣器等组成。  倒车雷达侦测器安装在车辆后部保险杠上，见图526。它向汽车后部发射超声波，并接收反射回来的超声波。控制器接收从侦测器传来的信号，经计算判断障碍物离车尾的距离。如达到报警位置，就传送信号给蜂鸣器。 倒车雷达系统利用声纳原理工作，见图527。  发射的超声波频率达到40 kHz。当超声波遇到障碍物时，会有反射波产生，被传感器接收后，控制器就会利用发射波与反射波之间的延迟时间计算出障碍物与雷达发射器的距离，并据此采取相应的报警提示。 5. 电喇叭

18、0;一、电喇叭的组成 电喇叭由振动机构和电路断续机构两个部分组成。  二、电喇叭的分类 从外形不同可分为筒形、螺旋形和盆形电喇叭。由于盆形电喇叭具有尺寸小、质量轻、指向性好等特点，因此为现代汽车普遍采用。盆形电喇叭的结构见图530。其工作原理如下：当按下喇叭按钮10时，进入喇叭的电流由蓄电池正极线圈2触点7喇叭按钮10搭铁蓄电池负极构成回路。线圈2通电后产生电磁吸力，吸动上铁心3及衔铁6下移，使膜片4向下拱曲，衔铁6下移中将触点7项开，线圈2电路被切断，其电磁力消失，上铁心3、衔铁6在膜片4弹力的作用下复位，触点7又闭合。如此反复一通一断，使膜片及共鸣板连续振动辐射发声。 

19、三、无触点电喇叭  有触点电磁振动式电喇叭由于触点易烧蚀、氧化，影响电喇叭的工作可靠性，故障率高。因此，无触点电喇叭应运而生，它利用晶体管控制电路来激励膜片振动产生声响。无触点电喇叭主要由多谐振荡电路和功率放大电路组成，见图5.31。 工作原理如下：由VT1、 VT2、 VT3和C1、 C1及R1R9组成多谐振荡电路。当按下喇叭按钮，电路即通电。由于VT1和VT2的电路参数总有微小差异，两个三极管的导通程度不可能完全一致。假设在电路接通瞬间VT1先导通，VT1的集电极电位首先下降，于是，多谐振荡电路通过C1、C2正反馈电路形成正反馈过程，使VT1迅速饱和导通，而VT2则迅速

20、截止，VT2也截止，电路进入暂时稳态。此时，C1充电使VT2的基极电位升高，当达到VT2的导通电压时，VT2开始导通，VT2也随之导通。多谐振荡电路又形成正反馈过程，使VT2迅速导通，而VT1则迅速截止，电路进入新的暂时稳态。这时，C2的充电又使VT1的基极电位升高，使VT1又导通，电路又产生一个正反馈过程，使VT1迅速饱和导通，而VT2、VT3则迅速截止。如此周而复始，形成振荡。此振荡电流信号经VT4、VT4的直流放大，控制喇叭线圈电流的通断，从而使喇叭发出声响。 电路中，电容C3是喇叭的电源滤波电容，以防其他电路瞬变电压的干扰。VD2、R1为多谐振荡器的稳压电路，使振荡频率稳定。VD1用作温度补偿，VD3起电源反接保护作用。R6可用于调节喇叭的音量。 四、喇叭继电器 在汽车上常装有两