汽车电气设备原理与检修（第6版）课件 第5、6章 照明与信号系统故障诊断与维修、汽车仪表与信息系统故障诊断与维修

照明与信号系统故障诊断与维修学习情境五汽车电气设备原理与检修（第6版）“十三五”职业教育国家规划教材高等职业院校技能型紧缺人才培养培训工程配套教材·汽车检测与维修专业01汽车灯光系统认识全车车灯功能与分类全车车灯的分类：如图5.1所示为汽车前外部灯。汽车灯光系统认识如图5.2所示为汽车后外部灯。汽车灯光系统认识汽车灯光系统按照用途分为照明灯和信号灯两大类，如图5.3所示。汽车灯光系统认识全车车灯的功能：按照GB

4785

2019《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》，车辆外部灯具的定义及光色要求如表5.1所示。汽车灯光系统认识车灯操作：如图5.4所示为照明总开关。汽车灯光系统认识如图5.5所示为雨刮及灯光控制拨杆。汽车灯光系统认识如图5.6所示为危险警告灯开关。汽车灯光系统认识灯光系统行业标准由于汽车灯光对于保证行车安全非常重要，汽车灯光的标准在汽车标准中占有非常重要的地位。这些标准分别适用于不同光源或用途的汽车灯光，对灯光的一般要求、颜色、配光性能及试验方法、配光性能稳定性试验、材料等技术要求做出规定。汽车灯光系统认识常用车灯种类、型号及特征常用车灯按发光原理分为热辐射光源（白炽灯、卤素灯）、气体放电灯、LED灯和激光大灯等。汽车灯光系统认识汽车灯常用规格与参数：常用车灯型号从前照灯的型号来看，前照灯大致分为H1、H3、H4、H7、9005（HB3）、9006（HB4）等。光学参数光通量；光视效能；发光强度。汽车灯光系统认识02汽车前照灯检测前照灯的光学结构汽车前照灯一般由光源（灯泡）、反射镜（器）、配光镜三部分组成。根据汽车灯具的构造特点，可将常用的光学系统分为投射型和反射型，反射型光学汽车前照灯组成系统是指灯泡发出的光经过反射器反射各部分的光线照射到接收屏上对应的区域，达到预期的近光灯效果。汽车前照灯检测前照灯防眩目的措施当前照灯射出的强光束突然映进人的眼睛时，会对视网膜产生刺激，瞳孔来不及收缩而造成视盲的现象，称为眩目。夜间行车时，强烈光束会使对面行来的车辆驾驶员眩目，容易引发交通事故。汽车前照灯检测前照灯的类型按照安装数量分：按照安装数量的不同可分为两灯制前照灯和四灯制前照灯，如图5.33所示。汽车前照灯检测按照安装方式分按照灯的配光镜形状分按照安装方式的不同可分为外装式前照灯和内装式前照灯。按照灯的配光镜形状不同可分为圆形、矩形和异形前照灯三类。汽车前照灯检测按照发射的光束类型分按照发射的光束类型不同可分为远光前照灯、近光前照灯和远近光前照灯三类。按照前照灯光学组件的结构分可拆式前照灯。汽车前照灯检测前照灯的智能控制传统的前照灯系统由近光灯、远光灯、行车灯和前雾灯组合而成。在实际使用中，传统的前照灯系统存在着诸多问题。例如，车辆在转弯时存在照明的暗区，严重影响了驾驶员对弯道上障碍物的判断；车辆在雨天行驶时，地面积水反射前照灯的光线，产生反射眩光等。汽车前照灯检测美国公路损失数据研究所对美国车辆事故保险索赔进行了研究，研究显示，安装了自适应（智能）前照灯的车辆比安装传统前照灯车辆的事故率要低近10%。在众多汽车照明灯中，自适应前照灯能够在最大程度上减少交通事故的发生率，如果驾驶员在夜间视野更清晰，那么夜间撞车事故发生率也会相应减小。汽车前照灯检测前照灯典型电路分析一汽大众宝来轿车前照灯电路分析：如图5.42所示为一汽大众宝来轿车前照灯电路。汽车前照灯检测科鲁兹轿车前照灯电路分析：如图5.43所示为科鲁兹轿车前照灯电路。汽车前照灯检测前照灯电路检测前照灯的故障主要有：前照灯不亮、远光灯或近光灯不亮、灯光变暗等，这些故障一般是由灯泡损坏、灯丝烧断、电路断路、开关损坏和控制失效等引起的，如表5.3所示。汽车前照灯检测前照灯使用注意事项及维护：前照灯使用注意事项汽车使用中对前照灯的要求是：既要有良好的照明，又要避免使迎面来车的驾驶员眩目。前照灯的维护如果发现反射镜上稍有灰尘，可用压缩空气吹干净，如果吹不干净，则应根据镀层的不同，采取不同的方法将灰尘清除。汽车前照灯检测前照灯光束检测与调整前照灯是车辆夜间照明的主要灯具，它的性能与行车安全息息相关，因此各国都制定了相应的标准来确保车辆的前照灯性能符合使用要求。我国国标GB72582017《机动车运行安全技术条件》对前照灯的光束强度和照射位置做了明确的要求。汽车前照灯检测03其他照明灯检测前雾灯：前雾灯的结构及配光性能雾灯是在有雾、下雪、暴雨或尘土弥漫的行驶条件下，为改善照明条件，提高能见度而设置的照明设备，其也可起到信号标志灯的作用。前雾灯典型控制电路前雾灯继电器始终由蓄电池供电。按下前雾灯开关，使前雾灯开关信号电路瞬时搭铁。车身控制模块（BCM）通过向前雾灯继电器控制电路提供搭铁，使前雾灯继电器通电。其他照明灯检测牌照灯牌照灯用于使其他车辆、行人能在夜晚看清车上的牌照。牌照灯必须保持夜间至少在25m距离处能看清牌照上的字迹，在整个牌照上光强至少为2.5cd/cm²。测点分布在整个牌照上，测点中发光强度梯度不应超过2×B/cm，B为测点中所测发光强度的最小值。其他照明灯检测车内照明灯在汽车内部，在众多有关汽车行驶的功能中首先要保证开关元件的操作安全性和有关照明工作状态的足够信息（特别是在驾驶过程中）。仪表板和不同功能开关的良好照明是安全行驶的前提。其他照明灯检测04转向信号灯检测转向信号灯的功能及特性转向信号灯和危险警告灯产生灯光信号警告其他车辆和行人。车辆将改变方向（转向信号灯）以及有潜在危险（危险警告灯）。转向信号灯检测转向信号灯及危险警告灯典型电路分析目前，转向信号灯及危险警告灯电路主要有2种类型。一种是由闪光继电器控制转向信号灯及危险警告灯闪烁，另一种是由车身控制模块直接控制转向信号灯及危险警告灯闪烁。转向信号灯检测转向信号灯及危险警告灯电路检测电路/系统检验；S78转向信号/多功能开关及其相关线路测试。转向信号灯电路测试；危险警告灯开关及其相关线路测试；仪表转向指示灯及其电路测试；危险警告开关指示灯故障检测。转向信号灯检测05其他信号灯检测位置灯/尾灯位置灯和尾灯也称小灯，有的车辆同时有示廓功能，灯光开关第一挡就是打开这些灯。前位置灯光的颜色为白色或橙色，后位置灯光则为红色。使用时应注意：在夜间行车或遇风、雨、雪、雾天气时，必须打开位置灯和尾灯，这样有利于前后方车辆识别车辆宽度，防止超车或会车时，因轮廓不清而发生事故。其他信号灯检测驻车灯驻车灯用来增加停放车辆的可见度。在其他灯都关闭时，驻车灯仍能工作。《汽车驻车灯配光性能》（GB184092013）是相应的国家标准。驻车灯是用于引起其他道路使用者注意，在某区域内有一静止车辆存在的灯具。它主要用于给其他道路使用者明确的信号。对它的基本要求是在100m距离内应能清楚地看到灯具发出的光，也就是说灯具要有足够的发光强度。其他信号灯检测后雾灯后雾灯的作用及配光特性：汽车后雾灯是汽车尾部的雾灯，它的作用是在雾天或雨天能见度受天气影响较大的情况下让后面车辆看见本车。后雾灯典型电路：电路必须保证后雾灯只与近光、远光或前雾灯同时工作。前雾灯工作时，必须能够关掉后雾灯。仪表板上雾灯的指示灯规定为黄色。其他信号灯检测制动灯制动灯用来警告后面车辆的驾驶员本车正在制动。所有车辆必备两只红色制动灯，制动灯必须是红色的。当制动灯与尾灯做成嵌入式结构时，两种功能的发光强度比至少为5：1。许多汽车将制动灯开关和制动踏板连接起来。其他信号灯检测倒车灯倒车灯在汽车倒退时用于照亮车辆后面的道路，同时提醒后面的车辆和行人注意倒车。倒车灯的光色应为白色，其色度特性应符合GB4785的规定，可以安装一只、最多两只。在该区域外，倒车灯光色无明显变化。其他信号灯检测日间行车灯日间行车灯是指使车辆在白天行驶时更容易被识别的灯具，装在车身前部。功能是让人知道有一辆车开过来了，属于信号灯的范畴，应满足基本的亮度要求，但也不能太亮，以免干扰他人。其他信号灯检测06电喇叭检测机动车喇叭的技术要求国家标准GB

15742-2019《机动车用喇叭的性能要求及试验方法》规定了对直流和压缩空气驱动的机动车喇叭的性能要求、试验方法及装于机动车上的喇叭的性能要求。电喇叭检测喇叭的类型：按发声动力分喇叭按发声动力分为有气喇叭和电喇叭。气喇叭利用气流使金属膜片振动产生声响，外形一般为筒（长喇叭）形，多用在具有空气制动装置的重型载重汽车上。按外形分喇叭按外形分为螺旋（蜗牛）形、盆形和长喇叭形。电喇叭检测按声频分喇叭按发出的声频分为高音和低音喇叭。按有无触点分喇叭按有无触点分为普通电喇叭和电子电喇叭。电喇叭检测01电喇叭的结构原理及工作特性电喇叭的结构原理：电喇叭是用电磁线圈激励膜片振动而产生声响的警告装置。03电子电喇叭：当喇叭电路接通电源后，由于晶体管VT加正向偏压而导通，线圈中便有电流通过。02电喇叭的工作特性：盆形电喇叭的声学特性较好，适用于各种车辆。电喇叭检测电喇叭典型电路分析为了得到更加悦耳的声音，汽车上常装有两个不同音调（高、低）的喇叭。其中高音喇叭膜片厚，扬声简短，低音喇叭则相反。有时甚至用三个（高、中、 低）不同音调的喇叭。当汽车上装有多个喇叭时，因为消耗电流较大（15~20A），通常采用喇叭继电器来进行控制。电喇叭检测电喇叭电路常见故障与喇叭调整喇叭常见故障：喇叭常见故障有不响、常响和变音等。喇叭调整：对喇叭调整的好坏将直接影响其发出的音调和音量。电喇叭检测电喇叭电路检测下面以科鲁兹轿车电喇叭电路为例进行检测。喇叭开关及电路检测；喇叭指令测试；喇叭电路测试。电喇叭检测新能源汽车低速声音模拟器随着电动汽车的迅速发展，电动汽车的保有量越来越多。根据车辆的特征来说，电动汽车相比于传统的燃油汽车要安静，给行人带来一定的安全隐患。电喇叭检测汽车仪表与信息系统故障诊断与维修学习情境六汽车电气设备原理与检修（第6版）“十三五”职业教育国家规划教材高等职业院校技能型紧缺人才培养培训工程配套教材·汽车检测与维修专业01汽车仪表的发展与应用汽车仪表的发展历史汽车经过一百多年的发展，即将进入智能网联时代。而汽车仪表也在汽车的发展过程中发生了一系列显著的变化。汽车仪表的发展与应用第一个阶段：机械式组合仪表。各信号进入仪表后，通过简单的转换电路由十字线圈直接驱动指针转动，背景光照明和提示/报警指示灯一般采用灯泡，里程显示采用字轮，如图6.1所示。汽车仪表的发展与应用第二个阶段：电磁式组合仪表。电磁式组合仪表的性能稳定，读数精确，量限多，使用方便，如图6.2所示。汽车仪表的发展与应用第三个阶段：数字式组合仪表。各个表头均采用步进电动机驱动，背景光照明和提示/报警指示灯一般采用发光二极管，里程显示采用液晶显示屏逐点或段码显示，各信号进入仪表后，由单片机驱动步进电动机转动，从而带动指针转动，如图6.3所示。汽车仪表的发展与应用第四个阶段：基于CAN总线的数字式组合仪表。目前市场上应用的主流汽车组合仪表产品是由点阵液晶显示屏或段码液晶显示屏加步进电动机构成的，如图6.4所示。汽车仪表的发展与应用第五个阶段：全图形化汽车组合仪表。目前全图形化汽车组合仪表应用越来越广，如图6.5所示。汽车仪表的发展与应用随着汽车电控装置的不断增加，驾驶员对交流媒介的要求越来越高，要求汽车仪表具有集感觉、识别、路况分析、信息库、适应及控制于一体的智能化系统功能。传统汽车仪表逐渐被以微处理嚣为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。汽车仪表的发展与应用综合信息系统将是今后汽车数字式仪表的发展趋势，它将以液晶显示器（LCD）为基础，其显示和控制的信息种类将越来越多，如防盗系统、自动整车诊断显示、交通地图信息、行程信息、网络信息、电话信息等，都将集成到数字式仪表系统中，给用户提供极大的方便。汽车仪表的发展与应用报警指示与信息显示：报警指示灯汽车仪表除指示基本的车辆行驶工况信息外，还对其他的一些工况进行监控并向驾驶员发出指示或警告信息。这些信息通常以报警指示灯的形式显示在仪表上或以文字信息的形式显示在液晶显示器上。汽车仪表的发展与应用仪表报警指示灯一般使用国际标准化组织（ISO）规定的通用符号，易于被全世界的人识别和理解，其常见符号如表6.1所示。汽车仪表的发展与应用目前电动汽车产销量在大幅度增加，电动汽车仪表与燃油车仪表显示的符号信息也略有不同，除车辆基本状态信息外，电动汽车仪表上增加了表6.2中所示的内容（GB/T4094.2-2017《电动汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》），如图6.7所示。汽车仪表的发展与应用汽车仪表的发展与应用汽车仪表的发展与应用典型汽车仪表：车速里程表仪表板中最显眼的是车速里程表，它显示汽车的时速，单位是km/h。车速里程表实际上由两个表组成，一个是车速表，另一个是里程表。典型的机械式车速里程表上连接一根软轴，软轴内有一根钢丝缆，软轴另一端连接到变速器某一个齿轮上，齿轮旋转带动钢丝缆旋转，钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转。汽车仪表的发展与应用转速表转速表能够直观地显示发动机在各个工况下的转速，驾驶员可以随时知道发动机的运转情况，配合变速器挡位和油门位置，使之保持最佳的工作状态，对减少油耗、延长发动机寿命有好处。水温表水温表是显示冷却水温度的仪表，冷却水温度的单位是℃。它的传感器是一种热敏电阻式传感器，用螺纹固定在发动机冷却水道上。汽车仪表的发展与应用燃油表电量表燃油表是显示油箱内油量的仪表，油量的单位是L。电量表显示发电机与蓄电池之间的充放电状态，有电流表和电压表之分。汽车仪表的发展与应用02数字式仪表技术应用数字式仪表可以显示传统模拟式仪表所能显示的全部内容，如车速、里程、发动机转速、水温、油量、转向指示、安全带指示等。还可显示传统仪表所无法显示的内容，如倒车雷达相关信息、车辆故障信息等，可根据需要选择仪表的显示内容。数字式仪表技术应用数字式仪表的优点与组成数字式仪表的优点指示精度高。传统仪表的精度不高，在低速区的线性很差。数字式仪表技术应用重复性好。传统汽车仪表采用动圈式机芯或动磁式机芯，内部有游丝或阻尼油，重复性差。分度均匀。由于传统汽车仪表的指针位置是由合成磁场确定的，其线性差，分度不均匀。数字式仪表完全可以实现在整个指示范围内分度均匀一致。数字式仪表技术应用响应速度快、无抖动。由于数字式仪表没有阻尼油，其指针响应速度很快，从初始位置零点到指示最大值位置，指针转动时间一般小于2s。可靠性有根本性改善。由于取消了针轴、游丝、线包、磁屏蔽罩和机械零件，所以它的故障率很低，几乎可以免维护。数字式仪表技术应用产品品质的稳定性和可靠性有根本保证。由于数字式仪表省去了全部机械零件，不存在传统汽车仪表在装配过程中针轴与轴承的间隙不一致、阻尼油阻尼不合适等问题。通用性好。对于数字式仪表而言，只要在软件中针对不同车型，将有关参数进行适当修改，而硬、软件主体结构并不需要进行任何改动，便能满足其要求。数字式仪表技术应用数字式仪表的组成数字式仪表主要由传感器、控制单元和显示装置构成。传感器的作用是检测信号；控制单元的作用是采集传感器的信号。将模拟量转换为数字量，经分析处理后控制显示装置；显示装置的作用是接收控制单元的指令，显示各种信息。数字式仪表技术应用电子显示器件汽车数字仪表的电子显示器件可分为发光型和非发光型两大类。发光型显示器自身发光，容易获得鲜艳的流行色，非发光型显示器靠反射环境光显示。数字式仪表技术应用发光型显示器主要有真空荧光管（VFD）、发光二极管（LED）、阴极射线管（CRT）、等离子显示器件（PDP）和电致发光显示器件（ELD）等。非发光型显示器有液晶显示器（LCD）和电致变色显示器（ECD）等。其中用得最多的是真空荧光管（VFD）、液晶显示器（LCD）和发光二极管（LED）。数字式仪表技术应用显示器显示方法字符段显示法：如图6.25所示为七字符段和十四字符段，七字符段和十四字符段显示的数字和字母。数字式仪表技术应用如图6.26所示为由7个发光二极管组成的数字显示板。数字式仪表技术应用点阵显示法：各点阵元素都是由电子电路选择并控制明暗，从而组成数字或字符的，如图6.27所示。数字式仪表技术应用特殊符号显示法：如图6.28所示为数字仪表常用的国际标准ISO符号。数字式仪表技术应用图形显示法：如图6.29所示为用图形显示前照灯与制动灯故障及清洗液与燃油量存量的方法。数字式仪表技术应用仪表结构及原理仪表结构：汽车仪表主要由玻璃面罩、前框、刻度盘、PCB后盖等组装而成，如图6.32所示。数字式仪表技术应用功能显示：如图6.33所示，某车型有4种仪表，即车速表、转速表、水温表和燃油表，分别显示汽车行驶速度、发动机转速、发动机水温和燃油量。数字式仪表技术应用工作原理：组合仪表的原理框图如图6.34所示。数字式仪表技术应用03典型汽车仪表电路应用与诊断MAZDA6轿车仪表系统及检测MAZDA6轿车仪