汽车照明信号系统

学习目的⒈了解音响信号；⒉了解汽车照明系统、信号系统电路原理；⒊掌握前照灯的构造和电路原理；4.掌握热丝式闪光器和电子式闪光器原理。5.1汽车照明灯概述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平安，汽车上装有多种照明设备。汽车照明灯根据安装位置和用途不同，普通可分为：外部照明安装、内部照明安装。汽车照明灯的种类、特点及用途见表5.1。表5.1汽车照明灯的种类、特点及用途

种类

外照明灯

内照明灯

前照灯

雾灯

牌照灯

顶灯

仪表灯

行李箱灯

工作时的特点白色常亮远近光变化

黄色或白色单丝常亮

白色常亮

白色常亮

白色常亮

白色常亮

用途

为驾驶员安全行车提供保障

雨雪雾天保证有效照明及提供信号

用于照亮汽车尾部牌照

用于夜间车内照明

用于夜间观察仪表时的照明

用于夜间拿取行李物品时的照明

5.2汽车前照灯为了确保夜间行车的平安，前照灯应保证车前有亮堂而均匀的照明，使驾驶员可以辩明车前100m〔或更远〕内道路上的任何妨碍物。前照灯应具有防夺目的安装，以免夜间会车时，使对方驾驶员目眩而发惹事故。5.2.1汽车前照灯的构造汽车前照灯普通由光源〔灯泡〕、反光镜、配光镜〔散光镜〕三部分组成。⒈灯泡目前汽车前照灯所用的灯泡有普通灯泡〔白炽灯泡〕和卤素灯泡，两种灯泡的灯丝均采用熔点高发光图5.1前照灯的灯泡强的钨制成，如图5.1所示。1、7－配光屏2、4－近光灯丝3、5－远光灯丝6－定焦盘8－泡壳9－插片5.2汽车前照灯前者灯丝用钨丝制成，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，延伸其运用寿命，灯丝制成严密的螺旋状。灯泡在长期运用后发黑，阐明灯丝的损耗依然存在，因此并不能阻止钨丝的蒸发。后者是在惰性气体中参与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响生成了一种挥发性的卤化钨，在分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蒸发和灯泡黑化的景象。白炽灯泡发光效率普通为8～12lm/W，卤素灯泡发光效率可达18～20lm/W，比白炽灯泡高20％以上。由于卤钨灯泡体积小、耐高温、发光强度高、运用寿命长，故而目前得到广泛的运用。5.2汽车前照灯2.反射镜反射镜的外表外形呈旋转抛物面，如图5.2所示，普通由0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成或由玻璃、塑料制成。其内外表镀银、铝或镀铬，然后抛光处置；目前反射镜内面采用真空镀铝图5.2半封锁式前照灯的反射镜的较多。反射镜的作用是将灯泡的散射〔直射〕光反射成平行光束，使光度大大加强，加强几百倍乃至上千倍，以保证汽车前方150～400m范围内足够的照明。如图5.3所示。图5.3反射镜的作用5.2汽车前照灯⒊配光镜配光镜又称散光玻璃，由透光玻璃压制而成，是多块特殊棱镜和透镜的组合，外型普通为圆形和矩形，如图5.4所示。图5.4配光镜的构造

配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进展折射，使车前的路面有良好而均匀的照明，如图5.5所示。

图5.5配光镜的作用

5.2汽车前照灯5.2.2前照灯防眩目的措施⒈采用双丝灯泡⒉采用带遮光罩的双丝灯泡⒊采用非对称光形⒋采用前照灯自动变光器前照灯是汽车夜间行驶必不可少的照明设备，为了提高汽车夜间行驶的速度，确保行车平安，不少汽车上采用了前照灯电子控制安装，对前照灯进展自动控制。常用的控制安装有：前照灯自动变光器、前照灯形状控制安装、前照灯昏暗自动发光器、前照灯封锁自动延时器等。⑴汽车前照灯自动变光器是一种根据对方车辆灯光的亮度自动变远光为近光或变近光为远光的自动控制安装。它的优点是实现了自动控制，不需求驾驶员支配，其次是它的体积小，性能稳定可靠，且灵敏度高。在夜间两车相对行驶，当相距150～200m时，对方的灯光照射到自动变光器上，就立刻自动变远光为近光，从而有效地防止了远光给对方驾驶员带来的眩目，待两车相会后，变光器又自动变近光为远光，汽车即可恢复原来的行驶速度。5.2汽车前照灯5.2.3前照灯的类型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。前者每只灯具有远、近光双光束；后者外侧一对灯为远近双光束，内侧一对灯为远光单光束。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。前者整个灯具在汽车上外露安装；后者灯壳嵌装于汽车车身内，装饰圈、配光镜裸露在外。按照灯的配光镜外形不同可分为：圆形、矩形和异形前照灯三类。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。5.2汽车前照灯按前照灯光学组件的构造不同，可将其分为以下几种：⒈可拆式前照灯：该灯气密性差，反射镜易受湿气和尘埃污染而降低反射才干，严重降低照明效果，目前已很少采用。⒉半封锁式前照灯构造如图5.14所示⒊封锁式前照灯其构造如图5.15所示⒋投射式前照灯如图5.16所示图5.14半封锁式前照灯1－配光镜2－固定圈3－调整圈4－反射镜5－拉紧弹簧6－灯壳7－灯泡8－防尘罩9－调理螺钉10－调整螺母11－胶木插座12－接线片图5.15封锁式前照灯1－配光镜2－反射镜3－插头4－灯丝5.2汽车前照灯投射式前照灯的反射镜近似于椭圆外形，它具有两个焦点。第一焦点处放置灯泡，第二焦点是由光线构成的，凸形配光镜聚成第二焦点，再经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，构成明暗清楚的配光。由于它的这种配光特性，因此也可用于雾灯。图5.16投射式前照灯1-屏幕2-凸形散光镜3-遮光镜4-椭圆反射镜5-第一焦点〔F1〕6-第二焦点〔F2〕7-总成5.2汽车前照灯5.2.4其他方式的前照灯⒈高亮度弧光灯高亮度弧光灯的构造如图5.17所示，这种灯的灯泡里没有灯丝，取而代之的是装在石英管内的两个电极，管内充有氙气及微量金属〔或金属卤化物〕。在电极上加上5000～12000V电压后，气体开场电离而导电。由气体原子激发到电极间少量水银蒸汽弧光放电，最后转入卤化物弧光灯任务，采用多种气体是为了加快起动。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。其灯泡的光色和日光灯类似，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%。图5.17高亮度弧光灯

1-总成2-透镜3-弧光灯4-引燃及稳弧部件5-遮光板5.2汽车前照灯⒉气体放电灯近年德国宝马公司和波许公司携手研制了一种更新式的前照灯--气体放电灯。气体放电灯是由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成，经过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电，鼓励小型石英灯泡发亮，其亮度比如今用的卤素灯亮2.5倍，发出的亮光颜色与太阳光非常类似，而且气体放电灯发亮并到达规定的任务温度时，功率耗费只需35瓦，比卤素灯低三分之一，非常经济，很适宜用做轿车前照灯。目前一些中高级轿车曾经运用这种气体放电灯。⒊氙灯氙灯，一种含有氙气的新型前大灯，又称高强度放电灯或气体放电灯，英文简称HID〔HighIntensityDischargeLamp〕。目前飞驰E级车、宝马7系列、丰田凌志、本田阿库拉等高挡车都运用了这种新型前大灯。氙灯亮度大，发出的亮光颜色与太阳光比较接近，耗费功率低，可靠性高，不受车上电压动摇影响。5.2汽车前照灯⒋LED车灯如今汽车照明灯已有白炽灯、卤素灯、氙灯等。除了前大灯外，其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如刹车指示灯、转向指示灯等。5.2.5汽车大灯的开展轿车大灯〔前照灯〕有两种功能，一种是照明，一种是装饰。在未来，置信它的主要功能仍将是照明。在今后几年内，大灯的内在构造将发生一次艰苦的技术革命，灯具将会装上“脑袋〞变成“聪明〞的灯，智能化灯光系统将会陆续面市。智能化灯光系统能使汽车大灯随行驶情况的变化而实时变化，将会出现具有10－15种不同光束的大灯，相对行驶速度和路面而“随机应变〞。例如当方向盘转向时，会有传感器立刻探明车辆要转弯，电脑接到信息后立刻发指令指挥大灯内的活动组灯，随方向盘的角度变化来更改灯光的投射角度等等。5.2其它灯具停车灯和尾灯示廓灯牌照灯倒车灯转弯照明灯内部照明灯5.3汽车信号灯概述汽车上除照明灯外，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号灯，外信号灯指转向指示灯、制动灯、尾灯、示廓灯、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。各种信号灯的特点及用途见表5.2。表5.2信号灯的种类、特点及用途种类外信号灯

内信号灯

转向灯示廓灯

停车灯

制动灯

倒车灯

转向指示灯

其他指示灯

工作时的特点

琥珀色交替闪亮

白或黄色常亮

白或红色常亮

红色常亮

白色常亮

白色闪亮

白色常亮

用途

告知路人或其他车辆将转弯

标志汽车宽度轮廓

标明汽车已经停驶

表示已减速或将停车

告知路人或其他车辆将倒车

提示驾驶员车辆的行驶方向

提示驾驶员车辆的状况

5.4汽车转向灯及其闪光器汽车转向灯主要是用来指示车辆的转弯方向，以引起交通民警、行人和其他驾驶员的留意，提高车辆行驶的平安性。另外，汽车转向灯同时闪烁还用做危险警报的指示。汽车转向灯的闪烁是经过闪光器来实现的，通常按照构造的不同和任务原理分为电热丝式、电容式、翼片式、水银式、晶体管式、集成电路式等。过去汽车转向灯闪光器，多采用电热式构造，由于它们任务稳定性差、寿命短、信号灯的亮暗不够明显，因此目前多采用构造简单、体积小、任务稳定、运用寿命长的电子式闪光器即晶体管式和集成电路式两大类。5.4汽车转向灯及其闪光器5.4.⒈电热丝式闪光器电热丝式闪光器是利用镍铬丝的热胀冷缩特性接通或断开转向灯电路，从而实现转向信号灯及转向指示灯的闪烁的。如下图为SD56型电热丝式闪光器的结构与任务原理。电热丝式闪光器1－铁心2－线圈3－固定触点4－活动触点5－镍铬丝6－附加电阻丝7、8－接线柱9－转向开关10－左〔前、后〕转向灯11－左转向指示灯12－右转向指示灯13－右〔前、后〕转向灯14－调理片5.4汽车转向灯及其闪光器5.4.⒉电容式闪光器电容式闪光器是利用电容器充、放电延时特性，使继电器的两个线圈产生的电磁吸力时而一样叠加，时而相反削减，从而使继电器产生周期性开关动作，使得转向信号灯及指示灯实现闪烁的。如图5.19所示为电容式闪光器的图5.19电容式闪光器构造及任务原理。1－触点2－弹簧片3－串联线圈4－并联线圈5－灭弧电阻6－铁心7－电解电容器8－转向灯开关9－左转向信号灯及指示灯10－右转向信号灯及指示灯11－电源开关5.4汽车转向灯及其闪光器5.4.⒊翼片式闪光器翼片式闪光器是利用电流的热效应，以热涨条的热胀冷缩为动力，使翼片产生突变动作，接通和断开触点，使转向信号灯及转向信号指示灯实现闪烁的。如图5.20、图5.21所示分别为直热及旁热翼片弹跳式闪光器任务原理图。图5.20直热翼片弹跳式闪光器图5.21旁热翼片弹跳式闪光器1、8－支架2－翼片3－热涨条4－动触点1－热涨条2－电阻丝3－闪光器4－动触点5－静触点6－转向开关7－转向指示灯5－静触点6－翼片7－支架8－转向开关9－转向信号灯9－左转向信号灯及指示灯10－右转向信号灯及指示灯5.4汽车转向灯及其闪光器5.4.⒌晶体管式闪光器晶体管闪光器分有触点式和无触点式两种：1．触点式晶体管闪光器2．无触点晶体管闪光器图5.23有触点式晶体管闪光器图5.25无触点晶体管闪光器任务原理图5.4汽车转向灯及其闪光器5.4.6集成电路闪光器集成电路闪光器与晶体管闪光器的不同之处就是用集成电路IC取代了晶体管振荡器，这类闪光器也分有触点式和无触点式两种。图5.26为SGF－141型有触点式集成电路闪光器。

图5.26有触点式集成电路闪光器任务原理图5.4汽车转向灯及其闪光器图5.27为带有蜂鸣器无触点式集成电路闪光器。图5.27无触点式集成电路闪光器任务原理图5.5电喇叭目前汽车上所装用的喇叭多为电喇叭，主要用于警告行人和其他车辆，以引起留意，保证行车平安。喇叭按发音动力有气喇叭和电喇叭之分；按外形有螺旋形、筒形、盆形之分；按声频有高音和低音之分；按接线方式有单线制和双线制之分。气喇叭是利用气流使金属膜片振动产生音响，外形普通为筒形，多用在具有空气制动安装的重型载重汽车上。电喇叭是利用电磁力使金属膜片振动产生音响，其声音悦耳，广泛运用于各种类型的汽车上。电喇叭按有无触点可分为普通电喇叭和电子电喇叭。普通电喇叭主要是靠触点的闭合和断开，控制电磁线圈鼓励膜片振动而产生音响的；电子电喇叭中无触点，它是利用晶体管电路鼓励膜片振动产生音响的。在中小型汽车上，由于安装的位置限制，多采用螺旋形利益形电喇叭。盆形电喇叭具有体积小分量轻指向好噪声小等优点。5.5电喇叭5.5.1汽车电喇叭的构造及任务原理

⒈筒形、螺旋形电喇叭筒形、螺旋形电喇叭的构造如图5.28所示。其主要机件由山形铁心、线圈、衔铁、膜片、共鸣板、扬声筒、触点以及电容器等。膜片和共鸣板借中心杆与衔铁、调整螺母、锁紧螺母联成一体。经过线圈的通断使得膜片不断振动，从而发出一定音调的音波，由扬声筒加强后传出。图5.28筒形、螺旋形电喇叭1－扬声器2－共鸣板3－膜片4－底板5－山形铁心6－线螺柱7、13－调整螺钉8、14－锁紧螺母9－弹簧片10－衔铁11－线圈12－锁紧螺母15－中心杆16－触点17－电容器18－导线19－接线柱20－按钮

5.5电喇叭⒉盆形电喇叭盆形电喇叭任务原理与筒形、螺旋形电喇叭一样，都是经过控制线圈的开闭使得膜片振动引起共鸣板共鸣来发声的。只不过盆形电喇叭的发声效果更好些，在没有扬声筒的情况下，仍可以发出较大的声响。其构造特点如图5.29所示。图5.29盆形电喇叭1－下铁心2－线圈3－上铁心4－膜片5－共鸣板6－衔铁7－触点8－调整螺母9－铁心10－按钮11－锁紧螺母5.5电喇叭⒊电子电喇叭图5.30为盆形电子电喇叭的构造，其电路如图5.31所示。

图5.30盆形电子电喇叭的构造图5.31WDL－120G型电子电喇叭电路1－罩盖2－共鸣板3－绝缘膜片4－上衔铁R1－100ΩR2－470ΩD－2CZV－D478B5－绝缘垫圈6－喇叭体7－线圈8－下衔铁9－锁紧螺母10－调理螺钉11－托架12－导