第8章 照明与信号系统

第8章照明与信号系统8.1汽车灯具的种类及用途汽车照明与信号系统是汽车安全行驶的必备系统之一。它主要包括外部照明灯具、内部照明灯具、外部信号灯具、内部信号灯具、警报器、电喇叭和蜂鸣器等。8.1.1照明灯具

汽车照明灯具按其所安装的位置可分为外部照明灯具和内部照明灯具。1．外部照明灯具（1）前照灯。前照灯的主要用途是照明车前的道路和物体，确保行车安全。同时还可利用远近开关交替变换作夜间超车信号。前照灯又称“大灯”，安装在汽车头部两侧，有两灯制和四灯制之分。装于外侧的一对应为近、远光双光束灯；装于内侧的一对应为远光单光束灯。（2）雾灯。前雾灯安装在汽车头部前照灯附近，一般比前照灯的位置稍低。它的作用是在有雾、下雪、大雨或尘埃弥漫等能见度较低的情况下，作道路照明和为迎面来车提供信号的灯具。灯光多为黄色，这是因为黄色光光波较长，具有良好的透雾性能。前雾灯的功率一般是35W左右。后雾灯功率较小，一般为21W，光色为红色，以警示尾随车辆保持安全距离。（3）倒车灯。倒车灯装在汽车的尾部，灯光为白色。它的作用是用于照亮车后的道路和告知其他车辆和行人，车辆正在倒车或准备倒车。它兼有信号装置的作用。（4）牌照灯。牌照灯装于汽车尾部牌照的上方或左右两侧，灯光为白色。它的作用是用来照明后牌照，确保行人距车尾20m处看清照牌上的文字及数字。它没有单独的开关控制，受示宽灯或前照灯开关控制。（5）防空灯。根据需要安装，在灯光管制时使用。2．内部照明灯具（1）顶灯。安装在驾驶室或车厢内顶部，为驾驶室或车厢内的照明的灯具。顶灯灯光颜色一般为白色。（2）仪表灯。仪表灯安装于仪表盘内，它用来照明汽车仪表。灯光颜色为白色。（3）踏步灯。一般安装在汽车的上下车台阶的左右两侧。它的作用是用来照明车门的踏步处，方便乘客上下车。灯光为白色。4）工作灯。是车辆维修时可以移动使用的一种随车低压照明工具，电源来自汽车发电机或蓄电池。常常带有挂钩或夹钳，插头有点烟器式和两柱插头式两种。

5）行李厢灯。为轿车行李厢内的灯具，灯光为白色。8.1.2信号灯具汽车上的信号灯具按其所处位置不同，分为外部信号灯具和内部信号灯具两大类。1．外部信号灯具:（1）示宽灯。一般都安装在车前和车尾的两侧的边缘。某些大型汽车的中部、驾驶室外侧还增设了一对示宽灯，用来表示该车的存在和车体宽度。要求在距车100m处能确认灯光信号。前示宽灯也称为小灯、示位灯。灯光一般为白色或琥珀色，后示宽灯也称为尾灯、行车灯，灯光多为红色。侧位灯光多为琥珀色。（2）转向信号灯。转向信号灯装在汽车的前后左右四角，其用途是在车辆起步、靠边停车、变更车道、超车和转弯时，发出明暗交替的闪烁信号，使前后的车辆、行人、交警知道。前转向信号灯的灯色为橙色，后转向信号灯的灯光颜色为红色或橙色。有的汽车车侧中间装有侧转向灯。（3）制动灯。又称为刹车灯，安装在车尾两侧，用来表明该车正在进行制动的灯具。灯光一律为醒目的红色。要求白天距车尾100m处能确认灯光信号。现在有的轿车后窗内加装了高位制动灯。（4）危险报警灯。由于现代交通密度日益增高，除了给特制车辆使用外，还需为发生交通事故或道路堵塞被迫停在车道上的车辆采取安全措施，通过危险报警闪光器接通前后左右转向灯发出告警光信号。（5）驻车灯。装于车头或车尾两侧，要求从车前和车后150m远处能确认灯光信号。一般车前灯光为白色，车后灯光为红色。夜间驻车时，将驻车灯接通以标志车辆形位。此时仪表照明灯、牌照灯并不亮，电池耗电量比示宽灯小。2．内部信号灯具（1）报警及指示灯。指示灯一般装在仪表盘上，用以指示有关照明、灯光信号及某些装置的工作情况的灯具。灯光的颜色可根据需要为白色、红色、绿色或蓝色。（2）门灯。门灯装于车厢内，用以指示车门关闭状况的灯具。灯光颜色为白色。8.2汽车前照灯及其控制电路8.2.1前照灯的要求、分类与结构8.2.1.1前照灯的要求（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增长，现代有些汽车的前照灯照明距离已达到200～250m。（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。8.2.1.2前照灯的结构前照灯主要由光源（灯泡）、反射镜、配光镜三部分组成。1．灯泡

充气灯泡卤钨灯泡新型高压（20kV）放电氙灯

新型高压放电氙灯

由弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部件组成。

2．反射镜

3．配光镜

配光镜是由透镜和棱镜组合而成的散光玻璃，其外形一般为圆形或方形

8.2.1.3前照灯的防眩目措施1、采用远、近光变换为了防眩目，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。2．对称式配光

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，但射向路面的光线占大部分，减轻了迎面来车驾驶员的眩目。

对称配光的另一种形式3．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，与新型配光镜配合使用。光形中有条明显的明暗截止线，我国及欧洲国家采用该种配光方式。

8.2.1.4前照灯的类型前照灯的分类方法较多，通常按前照灯光学组件的结构不同，可分为可拆式前照灯、半封闭式前照灯、封闭式前照灯、投射式前照灯和高亮度弧光灯五类。1．可拆式前照灯气密性差，反射镜易受湿气和尘埃污染而降低反射能力，严重降低照明效果，目前已很少采用。2．半封闭式前照灯由于这种灯具减少了对光学组件的影响因素，维修方便，因此得到广泛使用。3．封闭式前照灯因此其反射效率高，照明效果好，使用寿命长，得到了很快的普及。但当灯丝烧断后，需要更换整个总成，成本高，因此限制了它的使用范围。

4．投射式前照灯投射式前照灯的反射镜近似于椭圆形状，它具有两个焦点。第一焦点处放置灯泡，第二焦点是由光线形成的，凸形配光镜聚成第二焦点，再通过配光镜将聚集的光投射到前方，投射式前照灯所采用的灯泡为卤钨灯泡。第二焦点附近设有折光板，可遮挡上半部分光，形成明暗分明的配光。由于它的这种配光特性，因此也可用于雾灯。5．高亮度弧光灯弧光式前照灯由弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部分组成，如图8-9所示。其灯泡的光色和日光灯相似，亮度是目前卤钨灯泡的2.5倍，寿命是卤钨灯泡的5倍，灯泡的功率为35W，可节能40%。8.2.1.5前照灯的灯光调整

前照灯光轴方向偏斜时，应进行调整，调整部位一般分外侧调整式和内侧调整式两种，如图8-10所示。调整时，按需要转动灯座上面的左右及上下调整螺钉（或旋钮），使光轴方向符合标准。（a）外侧调整式（b）内侧调整式图8-10前照灯调整位置8.2.2前照灯电路组成及工作原理8.2.2.1前照灯电路的主要元件1．前照灯继电器前照灯继电器是一只小型电压继电器。它由一个电磁线圈和一对常开触点组成，有三柱式、四柱式两种。车灯开关只控制灯光继电器线圈的电流，前照灯电流由灯光继电器触点控制，这样可以延长灯光开关的使用寿命。2．车灯总开关车灯总开关又称灯光总开关，其作用是控制除特种信号灯以外的全车照明灯的接通切断以及变换，常用的有推拉式和旋钮式两种。3．变光开关前照灯变光开关的作用是根据行驶与会车的需要，及时变换远光与近光。目前，常用的是脚踏式变光开关，但是从20世纪70年代起国外就有了自动变光开关。8.2.2.2前照灯的控制电路1．常用前照灯控制电路汽车前照灯随车型不同，控制方式有差异。当灯的功率较小时，灯的电流直接受灯光总开关控制。当灯的数量多、功率大时，为减少开关热负荷，减少线路压降，采用继电器控制。同时，分路保险器的个数也增加。因车型不同，继电器控制线路也有控制火线式（见图8-13（a））和控制搭铁线式（见图8-13（b））之分。图8-13前照灯的控制电路2．前照灯自动变光电路1）．自动点亮系统

当周围环境的亮度比夜暮检测电路的熄灯照度L2（约550lx）及夜间检测电路的熄灯照度L4（200lx）更亮时，夜幕检测电路与夜间检测电路都输出低电平，晶体管VT2和

VT3截止，所有灯都不工作。

当周围的亮度比夜暮检测电路的点灯照度L1（约130lx）暗时，夜暮检测电路输出高电平，使VT2导通。此时，尾灯电路接通，点亮尾灯。当变成更暗的状态，达到夜间点灯电路的点灯照度L3（约501x）以下时，夜间检测电路输出高电平。此时，延迟电路也输出高电子，使晶体管VT3导通。前照灯继电器动作，点亮前照灯。接通后周围亮度变化时，在前照灯点亮时，由于路灯等原因周围环境突然变为明亮的情况下，夜间检测电路的输出变为低电平。但在延迟电路的作用下，在时间T期间，VT3仍保持导通状态，所以前照灯不熄灭。在周围的亮度比夜暮检测电路的熄灯照度L2更亮的情况下（如白天汽车从隧道出来），从夜暮检测电路输出低电平，从而解除延迟电路，尾灯和前照灯都立即熄灭。

自动熄灯，火开关断开，使发动机停止工作时，触发器S端断电是低电平。但是，触发器由+U供电，VT1仍是导通状态，因为触发器

R端上也是低电平，不能改变触发器的输出端Q的状态。在这种状态下打开驾驶室门时，触发器R端上就变成高电平，Q端输出就反转成为高电平，向电路供应电源的晶体管VT1截止，VT2及VT3也截止，所有灯都熄灭。上述情况，在夜间黑暗的车库等处下车前，因为有车灯照亮周围，所以给下车提供了方便。

2）前照灯光束调整控制

⑴．降低光束⑵．升高光束

3)前照灯延时控制8.2.3常见故障排除与诊断

汽车前照灯的故障，不外乎灯光不亮，灯光发红。究其原因，大多数是因为灯丝烧断、电路断路或搭铁、灯座接触不良、开关损坏或失控所致。1．前照灯远、近光均不亮若前照灯远光和近光均不亮，首先应检查车灯总开关接线柱的线头、变光开关接线柱的线头以及搭铁线松脱断路。若接触良好，先用试火法测试车灯总开关和变光开关电源接线柱上是否有电，若有电再用旋具先后短接车灯总开关电源与前照灯接线柱，变光开关与远近光接线柱，若灯亮，说明车灯总开关或变光开关有故障，否则可能是灯泡灯丝烧断或相应的线路故障。2．前照灯远光或近光不亮应首先检查变光开关。可用旋具将变光开关的电源与不亮的近光或远光接线柱短路，若灯亮，则为变光开关故障，否则就是变光开关到前照灯之间的线路故障。3．一只前照灯远光或近光不亮一般是前照灯灯泡的灯丝烧断或相应的线路故障。4．前照灯的亮度不够前照灯亮度不够，应在发动机中速以上运转时，测量发电机的输出电压。如果正常，应检查前照灯灯座搭铁处是否良好，若接触不好，应除锈，并拧紧前照灯与车架之间的搭铁线。5．一灯发红打开两个前照灯，其中一个灯光发红而不亮时，则是该灯搭铁不良造成的。6．熔断丝熔断打开前照灯，若车灯总开关的熔断丝熔断，说明车灯总开关、变光开关或线路有搭铁短路故障。如果只在接通某一道光时才熔断，则为该道光的线路有搭铁短路故障。8.3转向灯、危险报警灯及其电路在汽车起步、转弯、变更车道或路边停车时，需要打开转向信号灯以表示汽车的趋向，提醒周围车辆和行人注意。当接通危险报警信号开关时，所有转向信号灯同时闪烁，表示车辆遇紧急情况，请求其他车辆避让。根据GB7258—1997《机动车运行安全技术条件》规定，危险报警灯操纵装置不得受点火开关控制。8.3.1转向灯、危险报警灯电路组成及电路汽车转向及危险报警信号装置主要由电源、熔断器、闪光器、转向开关、转向灯等组成。8.3.1.1闪光器（转向继电器）在转向或危险报警信号系统中，用于控制信号灯闪光的装置称为闪光器。闪光器串联在转向信号灯和转向指示灯电路中。

闪光器的种类繁多，目前汽车用闪光器常用的形式有翼片式、电容式、晶体管式等形式。

1．电容式闪光器

工作过程：⑴、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。吸下触点2，灯泡处于暗态。

⑵、触点2打开后，蓄电池向电容器6充电：

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。⑶、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。

2．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。⑴有触点晶体管式闪光器

（2）无触点全晶体管式闪光器

8.3.1.2转向及危险报警开关1．转向灯开关目前汽车上使用的转向灯开关有小型三位开关、扳柄式转向开关、自动控制开关三类。国产汽车使用的多为小型三位开关。自动控制开关目前使用在国内外轿车上。它由转向兼变光开关及转向盘上的自动回位撞销组成。汽车转弯时，只要将手柄反向拨动，转向盘转动，自动回位撞销也随之转动，并能通过撞灭臂，使转向灯一直接通，显示行驶方向。回转方向盘时，自动回位撞销碰触撞灭臂，转向灯和转向指示灯自动熄灭。汽车转向盘转向较小，该装置不起作用。2．危险报警灯开关目前汽车上用的危险报警灯开关有把按式和按钮式两种。前者也就是在转向信号灯开关的下方安装一个红色按钮，当把按钮拔出时，汽车前后左右四个转向灯同时闪烁，进行危险报警；当按下按钮时，危险报警灯停止闪烁。按钮式危险报警灯开关是指独成一体的危险报警灯开关。它一般安装在汽车的仪表盘上，一般标有红色三角符号。8.3.2常见故障诊断与排除（以STN轿车为例）1．报警灯和转向灯均不亮首先接通点火开关或转向灯开关，检查灯座处黑白色或黑绿色导线上是否有电。如果有电，则应检查灯与灯座的接触状况、灯泡的好坏情况，检查棕色导线是否接触良好。如果无电，则应检查S4、S19熔断器，如果均良好最后应检查继电器。1）换件法：用一个新继电器试验一下。2）取代法用：一根导线把继电器上两个开关插孔连接在一起，如果灯亮说明是继电器故障。3）车外实验法：可拆下继电器在车外试验，最后检查中央集电板处连接及中间连接导线是否良好。2．报警灯工作正常，转向灯不正常由于报警灯工作正常，因此可以判定闪光继电器、转向灯泡以及从闪光继电器到灯泡的连线没故障。故障应在转向灯熔断器以及专用线路。3．转向灯工作正常，而报警灯不工作8.4倒车信号装置8.4.1倒车信号灯系统1．倒车灯开关

2．倒车信号电路

8.4.2倒车报警器现代许多汽车上除了装有倒车灯以外，还安装了倒车报警器。倒车报警器有倒车蜂鸣器和倒车语言报警器两种。1．倒车峰鸣器倒车蜂鸣器是一种间歇发声的音响装置。

图8-22倒车蜂鸣器电路2．倒车语音报警器随着集成电路技术的发展，现在已经能将语音信号压缩存储于集成电路中，制成倒车语音报警器。在汽车倒车时，能重复发出“请注意，倒车！”等声音，以此提醒车后行人避开车辆而确保安全倒车。倒车语音报警器的典型电路如图8-23所示。图8-23倒车语音报警器8.4电喇叭8.4.1电喇叭的作用与分类汽车上都装有喇叭，它的用途是在行车过程中根据需要和规定，发出必需的音响信号，警告行人的其他车辆，以保证行车安全，同时还可用于催行与传递信号。喇叭按发音动力的不同分气喇叭和电喇叭两类；按外形分有螺旋形、筒形、盆形三类。按声频分有高音和低音两种。图8-24三类喇叭

1．盆形电喇叭盆形电喇叭的工作原理与螺旋形电喇叭相同，其结构特点如图8-25所示。电磁铁采用螺管式结构，铁心上绕有励磁线圈，上、下铁心间的气隙在线圈中间，所以能产生较大的吸力。它无扬声筒，而是将上铁心、膜片和共鸣板装在中心轴上。当电路接通时，励磁线圈产生吸力，上铁心被吸下与下铁心撞击，产生较低的基本频率，并激励膜片及与膜片联成一体的共鸣板产生共鸣，从而发出比基本频率强得多，且分布又比较集中的谐音。为了保护触点，有的盆形喇叭在触点之间也并联了灭弧电容器。2．电动气喇叭电动气喇叭主要由电动气泵和气喇叭两部分组成（见图8-26）。按下喇叭按钮时，直流电动机气泵运转，产生压缩空气；压缩空气直接通入气喇叭使喇叭发音。1－传声筒；2－弹簧；3－盖板；4－膜片；5－电动机轴；6－转子；

7－偏心腔体；8－叶片；9－电动机；10、11－进气口；12－螺钉图8-26电动气喇叭8.4.2双音电喇叭控制电路为了得到较为和谐悦耳的声音，在汽车上常装有两个不同音调（高、低音）的电喇叭。其中高音喇叭膜片厚、扬声简短，低音喇叭则相反。图8-27喇叭电路8.4.3电喇叭的调整电动气喇叭一般制成不可调式。螺旋形、盆形电喇叭调整一般有铁心气隙调整和触点预压力调整两项，前者调整喇叭的音调，后者调整喇叭的音量。1．音调的调整1、3锁紧螺母；2、5、6－调整螺母；4－衔铁；7－弹簧片；8－铁心图8-28筒形、螺旋形电喇叭的调整位置2．音量的调整音量的大小与通过线圈的电流大小有关，通过的工作电流大，喇叭发出的音量也就大。线圈通过的电流大小，可以通过改变喇叭触点的接触压力来调整（压力增大，通过线圈的电流增大，喇叭的音量增大，反之音量减小）。盆形电喇叭音量的调整可通过调整螺钉来调整触点压力，进而实现对音量的调整。图8-29

盆形电喇叭调整位置8.4.4常见故障诊断与排除1．喇叭不响