汽车电气设备与维修教案2——第5章照明与信号系统2.ppt

内容复习：,照明与信号系统的组成：前照灯小灯（示宽灯、行车灯）牌照灯顶灯雾灯转向灯制动灯倒车灯指示灯（仪表灯）报警灯,机油指示灯水温指示灯电瓶指示灯ABS指示灯安全带指示灯发动机指示灯手刹指示灯加油指示灯安全气囊指示灯远光指示灯前后雾灯指示灯转向指示灯,一、对汽车前照灯的基本要求1.夜间车前应有明亮均匀的光照，驾驶员能辨明车前100m以内路面的障碍物。目前汽车前照灯照明距离已达200250m。2.具有防眩目装置，避免因灯光眩目造成会车事故。3.光束横向应有一定的散射宽度，以便直行时能看清车身侧面运动物体及转弯时的照明需要。4.满载时，照明效果不应因车灯高度变化而下降。,5.1前照灯,二、前照灯的结构光源（灯泡）、反射镜（反光镜）和配光镜（散光镜）组成,二、前照灯的结构1.灯泡：白炽灯、卤钨灯和新型高压（20kV）放电氙灯(1)白炽灯泡（充气灯泡）：钨丝，充以氩气和氮气1)电压：6、12、24V。2)功率：国产灯泡远光4555W，近光3040W。3)灯丝：双灯丝，功率较大(粗)的为远光灯丝，功率较小(细)的为近光灯丝。,5.1前照灯,二、前照灯的结构1.灯泡：白炽灯（充气灯泡）、卤钨灯、氙灯(1)白炽灯泡（充气灯泡）1)电压2)功率3)灯丝4)材料：钨丝。灯内抽真空充满氩、氮混合惰性气体(受热膨胀，增压-减小钨丝蒸发，提高寿命，且增压升温-使发光率高)。5)形状与作用：螺旋状，以利于聚光。6)安装定位：通过插头、插座定位装配，保证远光灯丝位于抛物面的焦点，近光灯丝在焦点的前上方。,5.1前照灯,二、前照灯的结构1.灯泡：白炽灯（充气灯泡）、卤钨灯、氙灯7)白炽灯泡（充气灯泡）的结构,5.1前照灯,二、前照灯的结构1.灯泡：白炽灯（充气灯泡）、卤钨灯、氙灯(1)白炽灯泡（充气灯泡）8)优缺点：充气灯泡是将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。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。,（2）卤钨灯泡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。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，所以充入情性气体的压力较高。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。在相同功率的情况下，卤钨灯泡的亮度是充气灯泡的1.5倍，使用寿命是充气气泡的23倍。,二、前照灯的结构1.灯泡：白炽灯（充气灯泡）、卤钨灯、氙灯卤钨灯的结构,5.1前照灯,（3）高压放电氙灯（氙气大灯，HID（HighintensityDischarge）气体放电式头灯，高压弧光灯）,氙气灯是指内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体，没有卤素灯（halogenlamp）所具有的灯丝的高压气体放电灯，称为重金属灯或氙气灯，其发光原理是通过启动器和电子镇流器，在两个电极之间形成电弧并发光。,它是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝，提供更高色温、更聚集的照明。,（3）高压放电氙灯（氙气大灯，HID（HighIntensityDischarge）气体放电式头灯，高压弧光灯）光色和日光灯相似，亮度是目前卤素灯泡的3倍，寿命达卤素气体灯泡的5倍。,卤素灯（左）与氙气灯（右）夜间照明效果对比,（3）高压放电氙灯（氙气大灯，HID（HighintensityDischarge）气体放电式头灯，高压弧光灯）,（3）高压放电氙灯（氙气大灯，HID（HighintensityDischarge）气体放电式头灯，高压弧光灯）,二、前照灯的结构：反射镜、灯泡、配光镜2.反射镜(1)作用：最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光束，以增加照射距离。(2)结构：由薄钢板经冲压而成，为旋转抛物面形状，内表面镀银、铝或铬后再抛光。目前多用真空镀铝。,银镀层反光率为9095%，易擦伤、硫化变黑、成本高。铬镀层反光率为60-62%，铝镀层反光率为94%。目前，真空镀铝被广泛采用。,二、前照灯的结构2.反射镜(1)作用(2)结构(3)效果：,如50W灯只能照亮前方6m左右路面，加反射镜后可照亮前方150m，甚至400m内的路面，其部分光线是直接向前散射的，散射向侧方和下方的光线可照明车前5-10m的路段。,3.散光玻璃(配光镜)作用：装于反射镜之前，可将反射光束扩散分配，扩大光照范围，均匀光照强度。结构：透明玻璃压制而成，是许多块棱镜和透镜的组合体。,四、前照灯的防眩目性1.眩目现象：强光突然射入眼睛时会刺激视网膜，眼睛因瞳孔来不及收缩而看不清物体，这种现象叫眩目。2.预防：(1)采用防眩目双丝灯泡1)远光灯丝在焦点上可聚成平行光束射向远方，用于对面无车时的夜间行驶。功率45-60W。照亮150m以上。,防炫目双丝灯泡采用不对称光形Z形光形,2)近光灯丝在焦点的前方，并稍高出光学轴线，其下部装有配光屏(金属遮罩)，挡住射向反射镜下半部的光线，避免向前上方反射；灯丝射向反射镜上半部的光线经反射后均投向路面。20-50W。3)控制：用变光开关。4)要求：远光100m；近光30m。5)规定：夜间会车时，须距对面来车150m以外互闭远光前照灯，改用近光灯，不准使用雾灯。,5.1前照灯,(2)采用不对称光形这是一种新型的防眩目前照灯，安装时将遮光罩偏转一定的角度，使其近光的光形分布不对称，将近光灯右侧光线倾斜升高15(E形非对称形)。,(3)Z形光形为防止对面来车驾驶员与非机动车人员眩目，Z形光形是目前较先进的光形，其近光光形明暗截止线呈Z形，称为Z形配光。它不仅可防止对面驾驶员眩目，也可防止非机动人员眩目。,5.1前照灯,三、前照灯分类1.按数目分两灯制：两前照灯均用双丝灯泡，为远光和近光双光束灯。四灯制：外侧的一对用双丝灯泡，为远近双光束灯；内侧的一对为远光单光束灯。2.按安装方式分：外装式、嵌入内装式。3.按结构分：可拆式、半封闭式、全封闭式。,5.1前照灯,可拆式前照灯：反射镜边缘的齿簧与配光镜组合，再用箍圈和螺钉安装于灯壳上，拆装灯泡必须将全部光学组件取出后才能进行，因而密封性很差，反射镜易受外界,5.1前照灯,环境气候影响而污染变黑，严重降低照明效果，已趋淘汰。,半封闭式前照灯：配光镜靠卷曲反射镜周缘牙齿而紧固在反射镜上，两者之间垫有橡皮密封圈，拆卸灯泡只可从反射镜后方进行。更换时，先拔下灯泡上的插座，取下密封罩、弹簧。,5.1前照灯,半封闭式前照灯：可取下灯泡；安装灯泡时，在灯泡上不能留下污迹，特别是在更换卤钨灯泡时，因受皮肤脂肪沾污过的玻璃壳，会大大缩短玻璃壳使用寿命，所以拿灯泡时只应拿基座，整理库存灯泡时亦应如此。半封闭式前照灯拆卸时不必拆下光学组件，维护方便，但封闭性能不良。,5.1前照灯,封闭式前照灯(真空灯)a.其灯丝焊在反射镜底座上，反射镜与配光镜融合为一体，形成灯泡，里面充入惰性气体。b.当封闭式前照灯灯丝烧坏后，需要更换整个灯芯。c.更换时，先拔下灯脚与线束的连接插座，然后拆下灯圈，即可取下灯芯。安装灯芯时，应注意配光镜上的标记(箭头或符号)，不应出现倒置或偏斜现象。,5.1前照灯,封闭式前照灯(真空灯)d.封闭式前照灯完全避免了反射镜的污染，但成本较高。,5.1前照灯,这种灯装有很厚的无刻纹的凸形配光镜。其反射镜为椭圆形，故其具有两个焦点，因此外径很小。第一焦点处放置灯泡，第二焦点是由灯光束形成。凸形配光镜的焦点与第二焦点相重合。灯泡发出的光被反射镜聚集成第二焦点，通过配光镜将聚集的光,5.1前照灯,投射式前照灯：,投射到远方。在第二焦点附近设遮光板，可用于遮住投向上半部分的光，形成明暗分明的配光。此配光特性可适用于前照灯近光、远光灯，或作雾灯。此种前照灯，可利用的光束增多，若将反射镜作成扁长断面，很多光束便可横向扩散，结构紧凑，经济实用。采用卤钨灯泡。,5.1前照灯,投射式前照灯：,投射式头灯,5.1前照灯,高亮度弧光灯（氙气灯）结构：无灯丝，石英管中装有两个电极，并充有氙及微量金属(或金属卤化物)。原理：当电极上有足够的引弧电压(5000-12000V)时，气体开始电离而导电。此时气体原子处于激发状态，因电子发生能级跃迁而开始发光；0.1S后电极间蒸发了少量水银蒸气，电源立即转入水银蒸气弧光放电，待温度上升后再转入卤化物弧光灯工作。,5.1前照灯,高亮度弧光灯组成：弧光放电前照灯由弧光灯组件、电子控制器和升压器组成。特点：其灯光光色成分和日光灯非常相似，亮度是目前卤素灯泡的2.5倍，寿命为卤素灯泡的5倍。因灯泡点燃达正常工作温度后，维持电弧放电的功耗很低(约35W)，故可节约40%电能。,5.1前照灯,弧光式头灯,5.1前照灯,补充：车灯新技术之一主动转向大灯AFS,图片左侧为装有AFS主动转向大灯的车辆右侧为未启动该系统的车辆。,主动转向大灯AFS(AdaptiveFront-lightingSystem)又叫做自适应转向大灯系统。它能够根据汽车方向盘角度、车辆偏转率和行驶速度，不断对大灯进行动态调节，,适应当前的转向角，保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致，以确保对前方道路提供最佳照明并对驾驶员提供最佳可见度，从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。在路面无(弱)灯或多弯道的路况中，扩大驾驶员的视野，而对对面来车是种提前提醒。,灯随速变射式前照灯的自动水平调整功能,灯随速变投射式前照灯的自动水平调整功能,在有些投射式前照灯系统中搭配了自动水平调整系统。有了这种系统，则不论车身的荷载如何分布，系统会通过传感器找出光线投射角度的偏移量，并调整投射式灯组的角度来维持正确的照射方向（角度），减轻或避免造成对面车辆驾驶员、行人眩目现象。有些自动水平调整系统还会依据车速高低调整投射角度，在高速时将光束照得远些，让驾驶员能看清较远距离的路况，及便时作出反应；在低速时将光束照得近些，以防造成对面车辆驾驶员、行人眩目。,AFS主动式前照明灯随转向调整光束方向,灯随路转投射式前照灯的自动水平调整功能,为防眩目现象，有些车前照灯左低右高，这会造成前方左侧路面的光照效果差，若遇左转弯道路时，弯道中的路况可能会完全照不到，无法辨识道路情况。为解决这一问题，有些车在投射式前照灯系统的外侧再加入主动转向系统AFS主动式前照明灯随转向调整光束方向。汽车行进中若系统侦测到方向盘有左打的情形时，前照灯会向左偏转最多达15的转角，以其照射角度较高的光束照入弯道内，提高驾驶员对弯道上的路况的辨别效果；若是在右转弯道上，由于右侧前照灯的光束已能有效地照明弯道路况，此时前照灯以最大5的偏转角度向右照射，提高对右转弯道路况的辨别能力。,补充：车灯新技术之二LED车灯,LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用,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。,电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达8090%。,补充：车灯新技术之三透镜大灯,在汽车车灯中，透镜灯头的光形是最标准的，可以有很明显的明暗切割线，解决了散光的问题，在国外，氙气灯是标配透镜使用的，这种镜属于光学镜一类，我们就叫它“透镜”。,采用透镜式灯头的大灯相比采用传统灯头的大灯具有亮度均匀，穿透力强，光线散失小等优点。车辆装备的透镜灯头分二种：单光、双光。单光透镜里面又分别设计有对应近光和远光的透镜。双光透镜一般应用在中高档车上面，如奥迪新A6等。,补充：车灯新技术之四“天使眼”大灯,自从全新的宝马5系装备“天使眼”大灯以后，天使眼大灯已成为车主改装自己爱车的车灯的首选目标。,“天使眼”大灯指的是在近光与,远光灯头外围绕的是黄色或其他颜色的由LED组成的光环，在示宽灯状态下十分威严彪悍。一般情况下，原厂的“天使眼”大灯都会搭配透镜灯头与氙气大灯。除去美观“天使眼”大灯没有其他的实际功能。现在原厂安装“天使眼”大灯的主要以宝马系列为主，普通车辆升级“天使眼”大灯可通过购买加装国外改装厂生产的“天使眼”大灯总成来实现，目前大众车系的“天使眼”总成种类齐全，多数为德国厂家制造，工艺出色，价格也相对较高。,前照灯的自动控制前照灯的开闭控制一般采用机械式开关，远近光变换一般采用脚踏式变光开关，或方向盘侧旁手动变光开关。有些车采用电子控制