汽车技术-第四章 汽车照明与信号系统

第一节照明系统一、前照灯

（一）前照灯的基本要求(1)照明距离不低于100m。(2)防止炫目功能。（二）前照灯的结构特点前照灯的光学系统由灯泡、反射镜和配光镜三部分组成。1前照灯灯泡灯泡是照明灯的光源，目前汽车使用的前照灯灯泡有普通充气灯泡和卤钨灯泡两种，结构如图4-1所示。下一页返回第一节照明系统2反射镜反射镜的作用是：将灯泡发出的光线聚合成平行光束导向前方，如图4-2所示。灯丝位于焦点上，所发出的绝大部分光线向反射镜照射到立体角度ω范围内，经反射镜反射成平行光束射向远方，使光束增强几百倍至几千倍，使汽车前方150～400m范围内的路面和障碍物清晰可见。反射镜由薄钢板模压或由玻璃、塑料制成旋转抛物面形状，如图4-3所示。反射镜的内表面镀有银、铝或铬，并采用抛光工艺加工，以提高发射能力。上一页下一页返回第一节照明系统3配光镜配光镜的作用是：将反射镜反射出的光束在水平方向扩散、在竖直方向向下折射，使前照灯照射符合配光法规要求。配光镜是由若干块棱镜和透镜组合而成，几何形状比较复杂，配光镜是用透光玻璃压制而成，外形一般为圆形、异形和矩形。当反射镜反射出的平行光束照射到凹透镜上时，凹透镜将使光束向水平方向散射，当平行光束照射到棱镜上时，棱镜将使光束向下折射。上一页下一页返回第一节照明系统（三）前照灯的防眩措施前照灯射出的强烈光束如果突然射入人的眼睛，就会使人眼瞳孔来不及收缩而本能地闭上眼睛或只能看见亮的东西，不能看到暗处的路面或障碍物，这种现象称为炫目。

1对称形配光方式双丝灯泡的远光灯丝设置在反射镜的焦点上，近光灯丝设置在焦点上方并稍向右偏（从灯泡向反射镜观看）位置。减小了对迎面车辆驾驶员的炫目作用。上一页下一页返回第一节照明系统2非对称形配光方式双丝灯泡的远光灯丝也设置在反射镜的焦点上，但近光灯丝设在焦点前方且稍高于光学轴线，并在近光灯丝下方设有金属制成的配光屏（即屏蔽罩）。当汽车夜间行驶且迎面无来车时，可接通远光灯丝进行照明，使前照灯光束射向远方，以利提高车速。当两车相遇时，应当接通近光灯丝使光束倾向路面，车前50m内路面也能清晰可见，从而避免迎面来车驾驶员炫目。上一页下一页返回第一节照明系统（四）前照灯的分类按前照灯数量不同可分为四灯制和双灯制两种。前照灯按反射镜的结构型式分为可拆卸式、半封闭式和全封闭式三种。1半封闭式前照灯半封闭式前照灯的显著特点是配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上。配光镜与反射镜之间垫有橡皮密封圈，灯泡只能从反射镜后端装入。半封闭式前照灯的优点是灯泡灯丝烧断后，可以直接更换灯泡。其缺点是密封不良。上一页下一页返回第一节照明系统2全封闭式前照灯反射镜和配光镜熔焊为一个整体形成灯泡，内部充以惰性气体，灯丝焊在反射镜底座上。反射镜的反射面采用真空镀铝工艺进行处理。全封闭式前照灯的优点是密封性能好，反射镜不会受到大气中灰尘和潮气的污染，反射效率高，使用寿命长。其缺点是灯丝烧坏后，需更换整个总成，因此使用成本较高。上一页下一页返回第一节照明系统（五）前照灯光束的检测与调整(1)将汽车轮胎气压调整到符合标准规定，前照灯表面清洁，汽车空载；（2）将汽车置于黑暗空间内平坦的地面上，前照灯距屏幕距离10m，屏幕垂直于地面且与前照灯表面平行；（3）在屏幕上画出前照灯的水平中心线H—H和垂直中心线V—V，如图4-4所示；（4）遮住一侧前照灯或将其电路连接器拔开，拆除前照灯的塑料装饰罩，拧动其调整螺钉，直到符合图4-4所示要求为止。上一页下一页返回第一节照明系统（六）前照灯控制电路当变光开关拨到“近光”挡位时，两只近光灯灯丝电路接通，其电路为：蓄电池“+”→易熔线→电流表→灯光继电器触点→变光开关“近光”挡位→近光熔断丝→前照灯左、右共两只近光灯丝→搭铁→蓄电池“-”。当变光开关拨到“远光”挡位时，四只远光灯灯丝电路接通，其电路为：蓄电池“+”→易熔线→电流表→灯光继电器触点→变光开关“远光”挡位→远光熔断丝→前照灯左、右共四只远光灯丝→搭铁→蓄电池“-”。上一页下一页返回第一节照明系统二、其他照明装置（一）防雾灯防雾灯又称为雾灯，其功用是：在雾天、下雪天、下雨天或沙尘暴天气以及尘埃弥漫导致能见度较低时，照明道路并为其他车辆和行人提供指示信号。防雾灯的显著特点是光色为黄色或橙色，因为黄色或橙色的光波较长，所以透雾性能较强。（二）外部照明灯1牌照灯牌照灯受停车灯开关和前照灯开关控制。上一页下一页返回第一节照明系统2倒车灯倒车灯的功用是：提供夜间倒车照明。受倒车灯开关控制。（三）内部照明灯1顶灯顶灯的功用是满足汽车内部照明。

2牌照灯牌照灯的功用是照亮汽车牌照，发光为白色。3仪表灯仪表灯的功用是照亮汽车仪表盘，以便驾驶员看清仪表显示的信息。上一页下一页返回第一节照明系统（四）防空照明灯为了防止汽车在战争环境条件下行驶时遭到空袭（五）光纤照明装置光纤照明装置是一种远距离传输光线的装置，它以普通车用灯泡为光源，让光线通过光导纤维传到末端发出微光照亮一定范围。在只需要微弱光线且不便安装灯泡的地方如仪表表面、烟灰盒、门锁孔等处，往往采用光纤照明。光纤照明装置由光导纤维和照明灯组成，如图4-5所示。上一页返回第二节灯光信号系统

一、信号灯与指示灯

1转向信号灯转向信号灯又称为转向灯。转向信号灯的功用是当汽车转弯时，在闪光器（一种使信号灯和指示灯闪烁发光的装置）的控制下，向其他车辆和行人发出明暗交替的闪烁信号，指示汽车向左或向右的行驶方向。2转向指示灯转向指示灯的功用是向驾驶员指示汽车转向方向和转向信号灯工作情况。转向指示灯安装在驾驶室仪表盘上，每辆汽车安装1～2只，受转向灯开关和闪光器控制。下一页返回第二节灯光信号系统3危急报警信号灯与指示灯在汽车行驶过程中，如遇危险或紧急情况，可将危急报警信号灯开关接通，使前、后、左、右及两侧转向信号灯和仪表盘上的转向指示灯同时闪烁，向其他车辆和行人发出报警信号。4制动信号灯制动信号灯的功用是在汽车制动时，向跟进车辆发出红色信号，提醒跟进车辆驾驶员采取相应措施（减速或躲避），以免发生追尾事故。制动信号灯受制动灯开关控制。上一页下一页返回第二节灯光信号系统5示廓灯示廓灯是示宽灯与示高灯的统称。其功用是在汽车夜间行驶时，分别指示汽车的宽度和高度。6停车灯停车灯的功用是指示汽车夜间停放的位置。7门控灯门控灯的功用是指示车门的开闭状况。通常将顶灯兼作门控灯。受车门轴处的门控开关控制。

8尾灯尾灯的功用是在夜间行车时，提醒跟进车辆保持一定距离。受车灯开关控制。上一页下一页返回第二节灯光信号系统二、闪光器在转向信号系统或危急报警信号系统中，控制信号灯和指示灯闪烁发光的装置，称为闪光继电器，简称闪光器。闪光器按结构不同可分为电热式、电容式、水银式、电子式闪光器等几种类型。国产汽车目前使用较多的有电热式和电子式两种。电热式闪光器又称为热丝式闪光器，具有结构简单，成本低廉的优点，仍有部分载货汽车采用。由于电热式闪光器闪光频率不稳定，使用寿命短，因此载货汽车和小轿车目前普遍采用闪光频率稳定，使用寿命较长的电子式闪光器。上一页下一页返回第二节灯光信号系统（一）电热式闪光器1电热式闪光器结构组成电热式闪光器的结构如图4-6所示，主要由电热丝、电磁铁机构、触点总成和附加电阻组成2电热式闪光器工作原理镍铅合金丝制成的电热丝的显著特点是线性膨胀系数较大。当电热丝通过电流时，就会受热伸长使触点K闭合；当电热丝电流切断时，就会冷却收缩使触点K断开。电热式闪光器就是利用镍铅合金丝热胀冷缩这一原理来工作的。上一页下一页返回第二节灯光信号系统（二）分立元件式闪光器电子式闪光器是根据电容器充放电原理来工作的。闪光器工作电路为：蓄电池正极→点火开关SW→闪光器电源端子“B”→电阻R1→继电器J的常闭触点K→闪光器接线端子“S”→转向灯开关TSW→左前（LF）、左（LS）、左后（LR）转向信号灯和仪表板上的左转向指示灯（L）→搭铁→蓄电池负极。此时常闭触点K闭合，左转向信号灯和指示灯流过电流较大而发亮。上一页下一页返回第二节灯光信号系统充电电路为：蓄电池正极→点火开关SW→接线端子“B”→三极管T发射极→基极b→电容器C→电阻R3→接线端子“S”→转向灯开关TSW→左前（LF）、左侧（LS）、左后（LR）转向信号灯和仪表板上的左转向指示灯（L）→搭铁→蓄电池负极。（三）集成电路式闪光器上海桑塔纳轿车用德国西门子公司制造的电子闪光器电路原理如图4-7所示。其核心器件是一块低功耗、高精度的汽车电子闪光器专用集成电路U243B。上一页返回第三节音响信号系统

一、电喇叭

电喇叭是利用电磁转换原理使金属膜片产生振动而发出音响信号的装置。汽车用喇叭分为电喇叭和气喇叭两种，现代汽车普遍采用电喇叭。电喇叭又分为筒形电喇叭、盆形电喇叭和电子式（无触点）电喇叭三种。（一）筒形电喇叭的结构原理筒形电喇叭又称为螺旋形电喇叭，结构如图4-8所示。主要由喇叭筒、金属膜片、山形铁心、电磁线圈、触点K等组成。电喇叭的工作过程是：利用触点闭合与断开来接通与切断电磁线圈电路，并使电磁铁机构带动金属膜片振动而发出音响信号。下一页返回第三节音响信号系统（二）盆形电喇叭的结构原理盆形电喇叭也是利用电磁转换原理使金属膜片产生振动而发出音响信号的。盆形电喇叭的结构如图4-9所示。主要由电磁铁机构、触点总成和金属膜片组成。（三）喇叭音量与音调的调整1喇叭音量的调整盆形电喇叭音量的调整方法是：转动图4-9所示调整螺钉8，改变触点接触压力进行调整。当触点压力增加时，触点闭合时间相对增长，流过线圈的电流增大，音量相应增大。反之，音量减小。上一页下一页返回第三节音响信号系统筒形电喇叭音量的调整方法是：拧松图4-8所示锁紧螺母13，然后拧动调整螺母11，即可改变触点接触压力。当压力增加时，触点闭合时间相对延长，流过线圈的电流增大，音量相应增大。2喇叭音调的调整盆形电喇叭音调的调整方法是：转动图4-9所示调整螺钉11，调整活动铁心与固定铁心之间的气隙进行调整。减小气隙时喇叭音调升高，增大气隙时音调降低。上一页下一页返回第三节音响信号系统筒形电喇叭音调的调整方法是：拧松图4-8所示固定螺母10，再拧松连接螺栓6上的固定螺母，然后转动衔铁，即可减小或增大衔铁与山形固定铁心的气隙。调整时应注意衔铁要平正、不能歪斜，使其周围的气隙均匀。（四）喇叭继电器喇叭继电器控制多个喇叭流过的电流，控制电路如图4-10所示。上一页下一页返回第三节音响信号系统二、倒车蜂鸣器与语音报警器

当汽车倒行时，为了警告车后的行人和其他车辆，除了在尾部装备有倒车灯之外，部分汽车还准备有倒车蜂鸣器或语音倒车报警器。倒车蜂鸣器或语音倒车报警器以及倒车灯的电源电路均受安装在变速器盖上的倒车灯开关控制。1倒车灯开关倒车灯开关的结构如图4-11所示，主要由钢球、膜片、触点和弹簧组成。上一页下一页返回第三节音响信号系统2倒车蜂鸣器倒车蜂鸣器是一种间歇发声的音响装置。解放CA1090型汽车用倒车蜂鸣器的控制电路如图4-21所示。其发音部分是一只功率较小的电喇叭，控制电路是一个由无稳态电路和反相器组成的开关电路。3语音倒车报警器当汽车倒车时，能重复发出“倒车，请注意！”的声音，以此提醒过往行人或车辆避让而确保车辆安全倒车。语音倒车报警器电路中HFC5209是存储语音信号的集成电路，LM386N是功放集成电路，稳压管D用于稳定HFC5209的工作电压。上一页下一页返回第三节音响信号系统三、汽车音响报警器

警车、救护车、消防车等都需加装音响报警装置。该音响报警器电路主要由大规模集成电路CW9561和少量分立元件组成。由大规模集成电路CW9561组成的集成电路式汽车音响报警器具有体积小、成本低、音调可调的优点。由于报警器采用元件很少，因此，故障率很低。上一页返回图4-1前照灯灯泡的结构

返回图4-2反射镜的作用

1—配光镜；2—反射镜；3—灯丝

返回图4-3半封闭式

返回图4-4前照灯光束的检测与调整

L—前照灯中心距；H—前照灯中心高度；A—光束明暗分界线偏移量a—单远光灯光束亮区偏移量；l—单侧两灯中心距；l′—左侧主远光中心偏移量返回图4-5光纤照明装置返回图4-6电热式闪光器

UBAT—电源电压；SW—点火开关；TSW—转向灯开关；

Rs—附加电阻丝；K—触点；W—线圈；LF—左前转向信号灯；LS—左侧转向信号灯；LR—左后转向信号灯；RF—右前转向信号灯；RS—右侧转向信号灯；RR—右后转向信号灯；L—左转向指示灯；R—右转向指示灯返回图4-7有触点集成电路闪光器

SR—输入检测器；D—电压检测器；Z—振荡器；SC—输出级；RS—取样电阻；J—继电器返回图4-8电喇叭的结构

1—喇叭筒；2—共鸣板；3—金属膜片；4—底板；5—山形铁心；6—连接螺栓；7—弹簧片；8—衔铁；9—线圈；

10、13—锁紧螺母；11—调整螺母；12—中心螺杆；14—静触点臂；15—活动触点臂；16—触点总成固定螺钉；17、19—接线端子；18—喇叭按钮；20—蓄电池；K—触点；C—消弧电容器；R—消弧电阻返回图4-9盆形电喇叭的结构

1—固定铁心；2—线圈；3—导杆；4—膜片；5—共鸣板；6—活动铁心；7—触点K；8—音量调整螺钉；9—喇叭按钮；

10—锁紧螺母；11—音调调整螺钉返回图4-10喇叭继电器

1—触点臂；