《汽車電器與電子設(shè)備》課件廣科大玉潔第五章照明

第五章照明與信號系統(tǒng)

不同汽車的照明及信號系統(tǒng)是不完全相同的，除了美觀、實用外，必須滿足兩個要求:1、一是保證運行安全；2、二是符合交通法規(guī)。概述

汽車燈具按功能可分為照明燈具和信號燈具兩大類；按安裝位置可分為外部燈具和內(nèi)部燈具。1—前轉(zhuǎn)向燈；2—前示位燈；3—前照燈；4—前霧燈；5—出租車標(biāo)志燈；6—出租車空車燈；7—轉(zhuǎn)向示位組合燈；8—示廓燈；9—前照燈；10—前霧燈；11—行李廂燈；12—倒車燈；13—后霧燈；14—后示位燈；15—制動燈；16—牌照燈；17—高位制動燈；18—警示燈；19—后轉(zhuǎn)向燈；20—側(cè)示位燈概述概述1.2、內(nèi)部燈具第一節(jié)前照燈和標(biāo)識燈第一節(jié)前照燈和標(biāo)識燈一前照燈

又稱前大燈裝于汽車頭部兩側(cè)，用于夜間行車道路的照明。有兩燈制和四燈制之分。每輛車安裝2只或4只，裝于外側(cè)的一對應(yīng)為近、遠光雙光束燈,裝于內(nèi)側(cè)的一對應(yīng)為遠光單光束燈.前照燈的基本要求保證車前有明亮而均勻的照明，使駕駛員能辯明車前100m以內(nèi)的路面上的障礙物;應(yīng)具有防止眩目的裝置。前照燈的結(jié)構(gòu)前照燈的光學(xué)組件由燈泡、反射鏡和配光鏡三部分組成。第一節(jié)前照燈和標(biāo)識燈1、燈泡第一節(jié)前照燈和標(biāo)識燈燈泡雙絲，遠光、近光。

l）普通充氣燈泡；

2）鹵鎢燈泡（亮度高，壽命常）3）氙燈1）白熾燈泡

白熾燈泡的燈絲用熔點高、發(fā)光強的鎢絲制成。由于鎢絲受熱后會蒸發(fā)，會縮短燈泡的使用壽命。圖前照燈白熾燈泡改進措施：充燈泡內(nèi)充滿氬、氖和氮的混合惰性氣體。充入惰性氣體可以在燈絲發(fā)熱膨脹后，增加玻璃殼內(nèi)的壓強，減少鎢的蒸發(fā)，從而可提高燈絲的設(shè)計溫度和發(fā)光效率，延長燈泡使用壽命。2）鹵素?zé)襞莠F(xiàn)在汽車上廣泛使用利用鹵鎢再生循環(huán)原理制造的鹵素?zé)襞?。圖鹵素?zé)襞輳臒艚z熾熱蒸發(fā)的氣態(tài)鎢與鹵素反應(yīng)，生成一種揮發(fā)性的鹵化鎢，它擴散到燈絲附近的高溫區(qū)又受熱分解，使鎢又重新回到燈絲上，被釋放的鹵素又繼續(xù)擴散參與下一輪循環(huán)反應(yīng)，從而防止鎢的蒸發(fā)，避免了燈泡發(fā)黑。3））HID氣氣體體放放電電燈燈。。HID是是HighIntensityDischargeLamp（（高高亮亮度度氣氣體體放放電電燈燈））的的簡簡稱稱。。這這種種燈燈具具放放電電的的氣氣體體是是氙氙氣氣，，故故亦亦稱稱氙氙氣氣燈燈，，簡簡稱稱氙氙燈燈。。第一一節(jié)節(jié)前前照照燈燈和和標(biāo)標(biāo)識識燈燈HID氣氣體體放放電電燈燈的的燈燈泡泡里里沒沒有有傳傳統(tǒng)統(tǒng)燈燈泡泡的的燈燈絲絲，，取取而而代代之之的的是是裝裝在在石石英英管管內(nèi)內(nèi)的的兩兩個個電電極極，，管管內(nèi)內(nèi)充充有有氙氙氣氣（（Xenon））及及微微量量金金屬屬（（或或金金屬屬鹵鹵化化物物））。。在在電電極極上上加加上上足足夠夠高高的的觸觸發(fā)發(fā)電電壓壓后后，，氣氣體體開開始始電電離離而而導(dǎo)導(dǎo)電電發(fā)發(fā)光光a））外外形形b））原原理理示示意意圖圖圖氙氙氣氣燈燈的的構(gòu)構(gòu)造造HID氣氣體體放放電電燈燈燈燈泡泡發(fā)發(fā)出出的的光光色色成成分分和和日日光光燈燈非非常常相相似似，，亮亮度度是是鹵鹵素素?zé)魺襞菖莸牡?.5倍倍，，壽壽命命可可達達鹵鹵素素?zé)魺襞菖莸牡?倍倍。。圖6-21HID氣氣體體放放電電燈燈燈燈泡泡實實物物第一一節(jié)節(jié)前前照照燈燈和和標(biāo)標(biāo)識識燈燈氙燈燈與與鹵鹵素素?zé)魺粜Ч麑Ρ缺鹊谝灰还?jié)節(jié)前前照照燈燈和和標(biāo)標(biāo)識識燈燈組合合燈燈具具目前前，，大大多多數(shù)數(shù)汽汽車車都都采采用用組組合合燈燈具具，，即即把把前前照照燈燈、、前前轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向燈燈、、前前示示位位燈燈等等組組合合在在一一起起，，構(gòu)構(gòu)成成前前組組合合燈燈，，把把倒倒車車燈燈、、制制動動燈燈、、后后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向燈燈、、后后示示位位燈燈等等組組合合在在一一起起，，構(gòu)構(gòu)成成后后組組合合燈燈。第一一節(jié)節(jié)前前照照燈燈和和標(biāo)標(biāo)識識燈燈鑒于于發(fā)發(fā)光光二二極極管管LED（（LightEmittingDiode））具具有有省省電電、、環(huán)環(huán)保保、、壽壽命命長長等等優(yōu)優(yōu)點點，，近近年年來來在在汽汽車車后后組組合合燈燈中中的的應(yīng)應(yīng)用用日日漸漸廣廣泛泛。。多數(shù)數(shù)都都是是旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)拋拋物物面面。。其其表表面面鍍鍍銀銀、、鉻鉻、、鋁鋁等等，，然然后后拋拋光光。。是是盡盡可可能能多多地地收收集集燈燈泡泡發(fā)發(fā)出出的的光光線線，，并并將將這這些些光光線線聚聚合合成成很很強強的的光光束束射射向向遠遠方方。。2．．反反射射鏡鏡第一一節(jié)節(jié)前前照照燈燈和和標(biāo)標(biāo)識識燈燈反射射鏡鏡的的作作用用是是將將燈燈泡泡的的光光線線聚聚合合并并導(dǎo)導(dǎo)向向前前方方。。反反射射鏡鏡的的表表面面形形狀狀呈呈旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)拋拋物物面面。。由由于于前前照照燈燈燈燈泡泡燈燈絲絲發(fā)發(fā)出出的的光光亮亮有有限限，，功功率率僅僅40～～60W。。如如無無反反射射鏡鏡，，只只能能照照清清車車前前6m左左右右的的路路面面。。有有了了反反射射鏡鏡之之后后，，前前照照燈燈照照距距可可達達150m或或更更遠遠。。配光光鏡鏡也也稱稱散散光光玻玻璃璃，，是是由由透透明明玻玻璃璃壓壓制制而而成成的的棱棱鏡鏡和和透透鏡鏡的的組組合合體體。。配光光鏡鏡的的作作用用：：是是將將反反射射鏡鏡反反射射出出的的平平行行光光束束在在水水平平方方向向擴擴散散，，以以擴擴大大光光線線的的照照射射范范圍圍；；在在豎豎直直方方向向向向下下折折射射，，使使車車前前100m內(nèi)內(nèi)的的路路面面各各處處都都有有良良好好而而均均勻勻的的照照明明，，如如圖圖所所示示。。3．配配光鏡鏡第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈（a））圓形形配光光鏡（（b））向左左右折折射（（c）向向下折折射圖配配光光鏡的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與作作用4.前前照燈燈的防防眩目目夜間會會車時時，前前照燈燈發(fā)出出的強強光束束會使使迎面面來的的汽車車駕駛駛員眩眩目，，很容容易發(fā)發(fā)生交交通事事故，，所以以必須須采取取措施施：第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈4.1、采采用遠遠、近近光束束變換換為了防防炫目目，前前照燈燈燈泡泡中裝裝有遠遠光與與近光光兩根根燈絲絲，由由變光光開關(guān)關(guān)控制制其電電路。。夜間間公路路行車車且對對面無無來車車時，，使用用遠光光燈，，以增增大照照明距距離，，保證證行車車安全全。（a））遠光光燈絲絲裝于于反射射鏡的的焦點點處（（b）近近光燈燈絲裝裝于反反射鏡鏡焦點點的前前上方方圖近近、遠遠光燈燈光束束4.2、近近光燈燈絲加加裝配配光屏屏上述防防炫目目措施施只能能減輕輕炫目目，還還不能能徹底底避免免炫目目。因因為近近光燈燈絲射射向反反射鏡鏡下部部的光光線經(jīng)經(jīng)反射射后，，將傾傾斜向向上照照射，，仍會會使對對面交交會汽汽車的的駕駛駛員炫炫目。。為此，，現(xiàn)代代汽車車前照照燈的的近光光燈絲絲下方方均裝裝設(shè)配配光屏屏（又又稱遮遮光罩罩、護護罩或或光束束偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器）），用用以遮遮擋近近光燈燈絲射射向反反射鏡鏡下半半部的的光線線，消消除反反射后后向上上照射射的光光束，，提高高防炫炫目效效果。。第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈4.3.采采用不不對稱稱光形形（E形或或Z形形）為了達達到既既能防防止炫炫目，，又能能以較較高車車速會會車的的目的的，我我國汽汽車的的前照照燈近近光采采用E形不不對稱稱光形形，將將近光光燈右右側(cè)亮亮區(qū)傾傾斜升升高15°°，即即將本本車行行進方方向光光束照照射距距離延延長。。不對對稱光光形是是將遮遮光罩罩單邊邊傾斜斜15°形形成的的。圖前前照燈燈配光光光形形第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈前照燈燈結(jié)構(gòu)構(gòu)前照燈燈電路路.前照照燈自自動燈燈光控控制裝裝置典型的的汽車車自動動燈光光系統(tǒng)統(tǒng)主要要由感感光器器（即即傳感感器））、電電子控控制器器（簡簡稱控控制器器和選選擇開開關(guān)三三大部部分組組成。。第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈作用：：P103機油壓壓力開開關(guān)：：發(fā)動動機運運轉(zhuǎn)時時，機機油壓壓力大大，斷斷開；；反之之閉合合。高增益益復(fù)合合晶體體管：：發(fā)射射極通通過機機油壓壓力開開關(guān)而而搭鐵鐵。（1））前大大燈延延遲關(guān)關(guān)閉工作原原理：：停機機時，，3接接通，，按下下開關(guān)關(guān)1，，C充充電，，電壓壓↑使VT導(dǎo)通通，線線圈2通電電，產(chǎn)產(chǎn)生磁磁力使使觸點點閉合合，前前照燈燈亮，，松開開1，，電容容放電電，電電壓↓至VT截止止，前前照燈燈滅。。延遲遲時間間取決決于C、R的參參數(shù)，，可達達1min第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈(2)提提醒關(guān)關(guān)燈電電路作用：：P103行車而而前照照燈打打開時時，VT的的基極極電位位高，，VT截止止，電電流不不經(jīng)過過5、、6。。停車后后，點點火開開關(guān)斷斷開，，VT的基基極電電位低低，產(chǎn)產(chǎn)生基基極電電流，，VT導(dǎo)通通，電電流經(jīng)經(jīng)過5、6。第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈二其其它它燈具具停車燈燈和尾尾燈：：同一一燈絲絲，往往往與與制動動燈、、轉(zhuǎn)向向燈合合一。。示廓燈燈牌照燈燈倒車燈燈轉(zhuǎn)彎照照明燈燈內(nèi)部照照明燈燈第一節(jié)節(jié)前前照燈燈和標(biāo)標(biāo)識燈燈三信信號燈燈制動信信號燈燈作用：：高位制制動燈燈兩種形形式轉(zhuǎn)向信信號燈燈后轉(zhuǎn)向向燈與與制動動燈為為同一一燈絲絲，可可以從從制動動燈開開關(guān)或或閃光光繼電電器中中獲電電。第一節(jié)前前照燈燈和標(biāo)識識燈制動時，，后制動動/轉(zhuǎn)向向燈絲亮亮，當(dāng)同同時轉(zhuǎn)向向（如左左轉(zhuǎn)），，則左后后制動/轉(zhuǎn)向燈燈絲從制制動電路路脫開，，從閃光光器獲電電而閃光光，左前前轉(zhuǎn)向燈燈絲閃光光，右后后后制動動/轉(zhuǎn)向向燈絲持持續(xù)亮。。第一節(jié)前前照燈燈和標(biāo)識識燈制動轉(zhuǎn)向向燈電路路制動燈開開關(guān)主轉(zhuǎn)向燈燈功率一一般為20～25W，，側(cè)轉(zhuǎn)向向燈為5W，光光色為琥琥珀色。。轉(zhuǎn)向時時，燈光光呈閃爍爍狀，頻頻率規(guī)定定為1.5±0.5Hz，，起動時時間不大大于1.5s。。在緊急急遇險狀狀態(tài)需其其他車輛輛注意避避讓時，，全部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向燈可可通過危危險報警警燈開關(guān)關(guān)接通同同時閃爍爍。圖、安安裝在后后視鏡上上的側(cè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向燈第一節(jié)前前照燈燈和標(biāo)識識燈轉(zhuǎn)向燈電電路第二節(jié)低低壓直直流日光光燈接通電源源，電流流由正極極→VD→R1、、R2→→向C2充電電→C2電壓壓升高使使VT導(dǎo)導(dǎo)通→L1有有電流通通過，L2、L3、L4產(chǎn)生生感應(yīng)電電動勢→→L2產(chǎn)生的的正反饋饋電動勢勢使VT基極電電位↑優(yōu)點P106工作原理理:關(guān)鍵鍵在于產(chǎn)產(chǎn)生日光光燈起輝輝的高壓壓電。第二節(jié)低低壓直直流日光光燈→VT飽飽和導(dǎo)通通→同時時L2給給C2反反向充電電→C2電位位↓→→VT截止→→L1的電電流↓→→L2產(chǎn)生生的電動動勢使VT加速速截止→→C2放放電結(jié)束束后又開開始充電電，重復(fù)復(fù)進行這一過程程進行得得十分迅迅速，產(chǎn)產(chǎn)生20~40kHz的振蕩蕩，次級級繞組L3中感感應(yīng)高壓壓交流電電使日光光燈起輝輝。第二節(jié)低低壓直直流日光光燈L2、L4：燈燈絲預(yù)熱熱線圈VD：保保護VT在電源源接反時時不會損損壞；R1、R2：偏偏流電阻阻；R3：C2的釋釋放回路路；C3：吸吸收L1的自感感電動勢勢；C1、L5：濾濾波器，，保持電電源變換換器工作作電壓穩(wěn)穩(wěn)定。故障及原原因：P107表5-1第二節(jié)低低壓直直流日光光燈第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器作用：控控制轉(zhuǎn)向向信號燈燈的閃爍爍頻率，，轉(zhuǎn)向燈閃閃爍是由由閃光器器控制電電流通斷斷實現(xiàn)的的，閃光光頻率規(guī)規(guī)定為1.5±±0.5Hz。汽車常見見的閃光光繼電器器有三類類:1、電容式式閃光器器2、翼片式式閃光器器3、電子式式閃光器器圖常見見的閃光光器第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器翼片式閃閃光器的的結(jié)構(gòu)：：由翼片2、熱脹條條3、動觸點點4、靜靜觸點5及支架1、6等組成。。翼翼片2為彈性鋼鋼片，平平時靠熱熱脹條條3繃緊成弓弓形。熱熱脹條由由膨脹系系數(shù)較大大的合金金剛帶制制成。翼片式閃閃光器工工作原理理：翼片式閃閃光器是是利用電電流的熱熱效效應(yīng)，，以熱脹脹條的熱熱脹冷縮縮為動力力，使使翼片片產(chǎn)生突突變動作作，接通通和斷開開觸觸點點，使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信號號燈閃爍爍。第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器翼片式閃閃光器分分為直熱熱翼片式式和旁熱熱翼片式式兩種。。圖\直直熱翼片片式閃光光器圖、旁旁熱翼翼片式閃閃光器第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器電容式閃閃光器K接通，，電流由由正極→→K1→→L2→向向C充電電轉(zhuǎn)向時，，電流由由正極→→K→→K1→L1→→S→→轉(zhuǎn)向向燈（亮亮），同同時L1產(chǎn)生磁磁力使K1斷開開（燈滅滅），，C放電電，電流流通過L1、L2→→磁力使使K1保保持斷開開直至放放電結(jié)束束→K1閉合合（燈亮亮）→→→L1、L2磁力力相反→→K1閉合直直至C充充電結(jié)束束→L2無無磁力，，L1的的磁力使使K斷開開(燈滅滅)。如如此反復(fù)復(fù)當(dāng)一個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向燈壞壞時，通通過L1的電流流減半，，K1一一直閉合合，指示示燈不熄熄滅。第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器電子式閃閃光器結(jié)結(jié)構(gòu)：由由一個三三極管的的開關(guān)電電路、電電容器及及繼電器器所組成成。電子式閃閃光器工工作原理理：電電子式式閃光器器利用三三極管的的開關(guān)特特性，電電容器的的充、放放電延時時特性，，控制繼繼電器線線圈的通通、斷電電，接通通和斷開開觸點，，使轉(zhuǎn)向向信號燈燈閃爍。。帶繼電器器的晶體體管式閃閃光器第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器電子式閃閃光器由由于其工工作可靠靠，使用用壽命命長，目目前在汽汽車轉(zhuǎn)向向燈系統(tǒng)統(tǒng)中廣泛泛使用。。電子式閃閃光器分分為有觸觸點和無無觸點、、集成電電路和晶晶體管等等多種形形式。電子閃光光器的三三個管腳腳：B：電源端端；L：閃光器器控制端端；E：搭鐵端端；電子閃光光器輸出出控制方方式：控制輸出出高電平平第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器汽車轉(zhuǎn)向向燈及危危險警報報燈電路路分析第三節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信信號燈的的閃光器器第四節(jié)信信號號燈的監(jiān)監(jiān)控電路路一、制動動信號燈燈監(jiān)視電電路作用：監(jiān)監(jiān)視制動動燈工作作情況工作原理理點火開關(guān)關(guān)接通時時，L1通電產(chǎn)產(chǎn)生磁場場，但磁磁力弱。。當(dāng)踩下下制動踏踏板時，，3閉合合，L2通電產(chǎn)產(chǎn)生磁場場。兩磁磁場力相相加，使使4閉合合，制動動指示燈燈亮。當(dāng)任一制制動燈損損壞，經(jīng)經(jīng)L2的的電流減減小，磁磁場力下下降，4不能閉閉合，制制動指示示燈不亮亮。第四節(jié)信信號號燈的監(jiān)監(jiān)控電路路二倒車車燈和中中性安全全開關(guān)作用：變變速桿位位于空檔檔時才能能起動發(fā)發(fā)動機。。第四節(jié)信信號號燈的監(jiān)監(jiān)控電路路三報報警燈電電路作用：當(dāng)當(dāng)汽車處處于緊急急或危險險狀態(tài)時時，所有有的轉(zhuǎn)向向信號燈燈同時閃閃爍。四順順序式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向信號號系統(tǒng)作用：汽汽車后部部兩側(cè)各各有三個個信號燈燈，按1-2-3的順順序閃光光，形成成一個燈燈光箭頭頭。第四節(jié)信信號號燈的監(jiān)監(jiān)控電路路第五節(jié)音音響信信號汽車上都都裝有喇喇叭，用用來警告告行人和和其他車車輛，以以引起注注意，保保證行車車安全。。喇叭按按發(fā)音動動力的不不同分為為氣喇叭叭和電喇喇叭兩類類；按外外形分有有螺旋形形、筒形形、盆形形三類；；按聲頻頻分有高高音和低低音兩種種。a）螺旋旋（蝸牛牛）形喇喇叭b）盆形形喇叭c）筒形形電動氣氣喇叭一電喇喇叭第五節(jié)音音響信信號第五節(jié)音音響信信號1筒形形、螺旋旋形按下19，電流流由正極極→9（14、15接通））→19→搭搭鐵由于9通通電，13被吸吸引向下下移動→→14、15斷斷開同時8也也被吸引引向下移移動→→膜片下下移（14、、15斷斷開））→9不不通電電失去磁磁力→8回位位→膜片片上移→→14、15又接接通膜片上下下振動發(fā)發(fā)出聲音音，共鳴鳴板與剛剛性連接接，發(fā)出出伴音，，悅耳；；電容起起滅弧作作用；一電喇喇叭4.電喇喇叭的調(diào)調(diào)整螺旋形、、盆形電電喇叭的的調(diào)整一一般有鐵鐵心氣隙隙調(diào)整和和觸點預(yù)預(yù)壓力調(diào)調(diào)整兩個個項目。。改變鐵心心氣隙可可調(diào)整喇喇叭音調(diào)調(diào)的高低低；改變變觸點預(yù)預(yù)壓力可可調(diào)整喇喇叭音量量的大小小。第五節(jié)音音響信信號1）鐵心心氣隙（（即銜鐵鐵與鐵心心間的氣氣隙）