第5章 照明及信号系统

第5章照明、信号与2/3/20231机电工程学院刘燕霞照明、信号与仪表显示系统第一节照明与信号灯的种类和用途第二节汽车电喇叭第三节报警装置第四节仪表板第五节开关及保险装置第六节防无线电干扰的措施第七节驾驶员信息系统2/3/20232机电工程学院刘燕霞照明、信号与仪表显示系统的作用照明系统：在夜间或能见度低的情况下，向驾驶员、乘客和交通管理人员提供照明；同时对其他车辆和行人起到警告和提示作用。信号系统：向其他车辆、行人和交通管理人员发出警告和示意信号。仪表显示系统：使驾驶员能随时掌握汽车各系统的工作情况，以此作出各种行车处理。2/3/20233机电工程学院刘燕霞照明与信号灯的种类和用途照明系统：电源—蓄电池、发电机照明装置车外照明：前照灯、雾灯、倒车灯、牌照灯等车内照明：仪表灯、顶灯、阅读灯等工作照明：行李箱灯、发动机罩灯等控制部分—各种灯光开关、继电器等2/3/20234机电工程学院刘燕霞前照灯1、前照灯的照明要求世界各国交通管理部门一般都以法律形式规定了汽车前照灯的照明标准，以确保夜间行车的安全，基本要求如下：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。2/3/20235机电工程学院刘燕霞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。2/3/20236机电工程学院刘燕霞通常按前照灯光学组件的结构不同，可将其分为可拆式、半封闭式和封闭式前照灯三种。1.可拆式前照灯可拆式前照灯由于反射镜和配光镜分别安装而构成组件，因此气密性差，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.半封闭式前照灯半封闭式前照灯，其配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上，二者之间垫有橡皮密封圈，灯泡只能从反射镜后端装入。当需要更换损坏的配光镜时，应撬开反射镜外缘的牙齿，安上新的配光镜后，再将牙齿复原。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。前照灯的类型2/3/20237机电工程学院刘燕霞3.封闭式前照灯封闭式前照灯（又叫真空灯），其反射镜和配光镜用玻璃制成一体，形成灯泡，里面充以惰性气体。灯丝焊在反射镜底座上，反射镜的反射面经真空镀铝。由于封闭式前照灯完全避免反射镜被污染以及遭受大气的影响，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。前照灯的类型2/3/20238机电工程学院刘燕霞2/3/20239机电工程学院刘燕霞2、前照灯的结构前照灯由光源(灯泡)、反射镜、配光镜三部分。（1）灯泡目前，汽车前照灯用灯泡的额定电压有6V、12V和24V三种。灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成，由钨丝制作成螺旋状，以缩小灯丝的尺寸，有利于光束的聚合。前照灯的灯泡是充气灯泡，是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满惰性混合气体。一般充入的惰性气体为86％的氩气和14％的氮气。充入灯泡的惰性气体可以在灯丝受热时膨胀，增大压力，减少钨的蒸发，提高灯丝的温度和发光效率，节省电能，延长灯泡的使用寿命。2/3/202310机电工程学院刘燕霞虽然充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。但是灯丝的钨质点仍然要蒸发，使灯丝损耗。而蒸发出来的钨沉积在灯泡上，使灯泡发黑。近年来，国内外已使用了一种新型的卤钨灯泡（即在灯泡内充以惰性气体中渗入某种卤族元素）。卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应的原理制成的。卤钨再生循环的基本作用过程是：从灯丝蒸发出来的气态钨与卤族反应生成了一种挥发性的卤化钨，它扩散到灯丝附近的高温区又受热分解，使钨重新回到灯丝上，被释放出来的卤素继续扩散参与下一次循环反应，如此周而复始地循环下去，从而防止了钨的蒸发和灯泡的发黑现象。2/3/202311机电工程学院刘燕霞卤族元素是指碘、溴、氯、氟等元素。现在灯泡使用的卤族元素一般为碘或溴，叫做碘钨灯泡或溴钨灯泡。我国目前生产的是溴钨灯泡。卤钨灯泡尺寸小，泡壳用耐高温，机械强度较高的石英玻璃制成，所以充入惰性气体的压力较高。因工作温度高，灯内的工作气压将比其它灯泡高得多，故钨的蒸发也受到更为有力的抑制。2/3/202312机电工程学院刘燕霞（2）反射镜由于前照灯灯泡灯丝发出的光度有限，功率仅45～60W。如无反射镜，那只能照清汽车灯前6m左右的路面。而有了反射镜之后，使前照灯照距可达到150m或更远。因此，反射镜的作用就是将灯泡的光线聚合并导向前方。反射镜一般用0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成，反射镜的表面形状呈旋转抛物面。其内表面镀银、铝或镀铝，然后抛光。由于镀铝的反射系数可以达到94％以上，机械强度也较好，所以现在一般采用真空镀铝。2/3/202313机电工程学院刘燕霞如图所示，灯丝位于焦点F上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体角范围内，经反射镜反射后将平行于主光轴的光束射向远方，使光度增强几百倍，甚至上千倍，从而使车前150m，甚至400m内的路面照得足够清楚。2/3/202314机电工程学院刘燕霞（3）配光镜配光镜又称散光玻璃，它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。其几何形状比较复杂，外形一般为圆形和矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好而均匀的照明。2/3/202315机电工程学院刘燕霞3、前照灯避免眩目的措施1.采用双丝灯泡其远光灯丝位于反射镜的焦点，近光灯丝在焦点上方。2.采用具有配光屏的双丝灯泡其远光灯丝位于反射镜的焦点，近光灯丝在焦点前上方，并在近光灯丝下面装有配光镜。3.采用非对称配光屏的双丝灯泡2/3/202316机电工程学院刘燕霞2/3/202317机电工程学院刘燕霞信号灯4种主要的信号灯：制动信号灯——电热式闪光继电器转向信号灯倒车信号灯报警信号灯2/3/202318机电工程学院刘燕霞在转向或危急报警信号系统中，用于控制信号灯闪光频率的装置称为闪光器，汽车用闪光器有电热式、电容式、电子式等型式。

1.电热式闪光器

2.翼片式闪光器3.电容式闪光器4.电子式闪光器电热式闪光继电器2/3/202319机电工程学院刘燕霞2/3/202320机电工程学院刘燕霞第二节汽车电喇叭筒形、螺旋形电喇叭工作原理：按下按钮，电路接通，铁心产生吸力，吸下衔铁，电路被切断，吸力消失，衔铁回位，电路重新被接通，重复上述过程，衔铁不断上下移动带动膜片振动，通过共鸣器产生共鸣，由扬声器发出声音。2/3/202321机电工程学院刘燕霞振动式电喇叭2/3/202322机电工程学院刘燕霞筒形、螺旋形电喇叭2/3/202323机电工程学院刘燕霞电喇叭的调整喇叭的调整部位有两处，一是改变铁心间隙，二是改变触点压力。电喇叭的调整包括音量和音调调整两部分：1.音调的高低取决于膜片振动的频率，改变铁心间隙可以改变膜片的振动频率，从而改变音调（有的在制造时已经调好工作中不用调整）；松开锁紧螺母，旋转铁心，（间隙减小时音调提高，间隙增大时音调降低）调至合适音调时，旋紧螺母即可。2/3/202324机电工程学院刘燕霞电喇叭的调整２.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。2/3/202325机电工程学院刘燕霞第三节报警装置制动低压报警装置——对采用气制动的车辆，当制动系内的气压过低时，就会使制动机构失灵，造成交通事故。为了能使驾驶员注意到气压过低安装了制动低压报警灯。机油压力报警装置倒车报警器制动报警装置2/3/202326机电工程学院刘燕霞报警装置制动低压报警装置机油压力报警装置——为了使驾驶员能注意到润滑系统中的机油压力是否降低到了允许下限，提醒驾驶员迅