仪表照明及信号系统.

第五章仪表、照明及信号系统第一节照明系统概述第二节前照灯第三节转向信号电路与闪光器第四节电喇叭第五节仪表系统本章目录学习目标了解照明系统的组成。掌握前照灯的结构、类型及防眩目措施。掌握常用闪光继电器的工作原理。掌握电喇叭的工作原理。了解车内各仪表指示灯的含义。按功能可分为照明设备和灯光信号设备两大类；按安装位置可分为外部照明设备、内部照明设备。第一节照明系统概述一、外部照明设备外部照明设备主要有前照灯、雾灯、牌照灯、制动灯、转向信号灯、小灯等。外部照明设备一般采用白色，橙黄色和红色。前照灯也称大灯或头灯。分远光灯、近光灯两种，强制各两个，远光灯一般为40－60W，近光灯一般为35－55W。前雾灯、后雾灯前雾灯，有雾地区强制，2个，黄色。后雾灯，高速公路行车,强制，1个，左侧，红色。警示尾随车辆保持安全间距。雾天行驶，雾灯、危险报警闪光灯、近光灯，需要同时开启前雾灯功率为45－55W，后雾灯功率为21W或6W倒车灯照亮警示强制1个或两个一般在右面，白色。20－25W牌照灯用以照明汽车后牌照，确保车后20m处可以看清牌照，灯光一般为白色。功率5-10W转向信号灯发出明暗交替的闪光信号，橙色危险警告灯所有转向灯打开，闪烁制动灯安装在车尾，踩刹车时发出较强红光。20－25W高位刹车灯示位灯又称“示宽灯”、“位置灯”。前（小灯，黄，强制），后（尾灯，红，强制），侧（琥珀色），5－20W标志车辆的行位。夜间行驶接前照灯时，示位灯、仪表照明灯和牌照灯同时发亮，以标志车辆的形位示廓灯俗称“角灯”，空载高度大于3.0m或宽度大于2.10m都要装，标志车辆轮廓。5W驻车灯跟刹车灯不同，是车的四个小灯，分布在四个角，在夜间驻车时打开。要求从车前，车尾150m远处能确认灯光信号。前灯为白色，后灯为红色。警示灯用来标示车辆特殊类型，一般装在车顶。红蓝白三色。二、内部照明设备图6-2内部照明灯顶灯车室内部照明；监视车门是否可靠关闭。阅读灯乘员席前部或顶部，聚光时不会给驾驶员产生炫目现象，范围较小。行李箱、门灯、仪表照明灯•行李箱开启尾箱时，自动打开。•门灯装在轿车外张式车门内侧底部，开启门时，警示后来行人、车辆。•仪表照明灯踏步灯照亮踏板警报及指示灯机油压力灯，汽油灯，充电灯，远光指示灯，雾灯指示灯等等。三、对汽车灯具的要求除前照灯的远光灯以外，其他灯光不得炫目，左右两边灯具要规格一致，安装对称。前位灯、后位灯、示廓灯、牌照灯和仪表灯应能同时启闭，当前照灯关闭或发动机熄火时仍能点亮。任一条灯光路线出现问题，不得干扰其他线路工作。危险警报灯要独立控制。灯光亮度要足够可靠。四、名车大灯欣赏车灯是汽车行驶必不可少的一个部件，经过一百多年的演变发展，车灯已经成为汽车漂亮的外型和重要功能的一个重要组成部分。保时捷---青蛙眼在过去的四十年的时间里，保时捷开创了跑车领域的新风范。劳斯莱斯---幻影让劳斯莱斯幻影显得更加老道，充满内涵。宝马---天使之眼无处不在的运动气息，前脸杀伤力十足。第二节前照灯一、对前照灯的照明要求前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明(100m，200～250m)应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面会车时，不使对方驾驶员因眩目而造成事故。灯泡普通充气灯泡灯丝灯泡内充入惰性气体：增大压力，减少钨的蒸发卤钨灯泡惰性气体中渗入某种卤族元素卤钨再生循环原理特点：尺寸小，压力高，钨不易蒸发二、前照灯的结构：反射镜配光镜、灯泡卤素灯泡从外形上分H1、H2、H3、H4四种，其中H4双灯丝灯泡广泛用于前照灯，H1、H2、H3灯泡为单灯丝灯泡常用作辅助前照灯（如雾灯和探照前灯）。反射镜作用：将灯泡的光线聚合并导向前方，增加前照灯的照射距离（6m150m～400m）,增强光度用0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成，内表面镀银或镀铝，镀铝的反射系数可以达到94％。配光镜/散光玻璃作用：使车前路面都有良好而均匀的照明；结构：透光玻璃压制，特殊的棱镜和透镜的组合三、前照灯避免眩目的措施利用交通法规约束：会车变光采用双丝灯泡采用带配光屏的双丝灯泡采用非对称近光光形Z形配光采用前照灯自动变光系统四、前照灯的类型可拆式结构：反射镜和配光镜分别安装构成组件特点：气密性差，易受湿气和尘埃污染而降低反射能力，严重降低照明效果半封闭式特点：减少了对光学组件的影响因素，维修方便全封闭式结构：反射镜和配光镜用玻璃制成一体，形成灯泡，里面充以惰性气体。灯丝焊在反射镜底座上，反射镜的反射面经真空镀铝特点：完全避免反射镜被污染以及遭受大气的影响，因此其反射效率高，照明效果好，使用寿命长。但灯丝烧断后，需要更换整个总成，成本高。第三节转向信号电路与闪光器作用：汽车转向信号灯主要用来指示车辆行驶方向。其灯光信号采用闪烁的方式，用来指示车辆左转或右转，以引起其他车辆和行人的注意，提高车辆的安全性。我国交通法规对转向信号灯的使用有明确的规定，并且还规定汽车在行驶中，如遇危险情况，可使前后左右四个转向灯同时闪烁，作为危险报警信号，请求其他车辆避让。转向信号灯电路系统由转向和报警两部分电路组成，一般都是共用一个闪光器，用转向开关和危险报警开关分别进行控制。组成：转向信号灯电路主要由转向信号灯、闪光器、转向灯开关等组成。型式：转向信号灯是由闪光器控制的，常见的闪光器有A.热丝式B.电容式C.翼片式D.电子式等。特点：A.热丝式闪光器结构简单、成本低，但闪光频率不够稳定、使用寿命短、信号明暗不明显，现已被淘汰；B.电容式和翼片式闪光器闪光频率较为稳定，翼片式闪光器还具有结构简单、体积小、工作时伴有响声可起监控等特点；C.电子式闪光器具有性能稳定和工作可靠的特点，目前已广泛应用。一、电容式闪光器1.组成：主要由一个继电器和一个电容器组成。2.原理：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力时而相加，时而相减，使触点周期性地打开或关闭，形成转向信号灯闪烁。3.工作过程：(1)当转向灯开关8打到左侧后，串联线圈3有电流通过，电流从蓄电池正极→串联线圈3→触点1→转向灯开关8→左转向信号灯9及左转向指示灯→搭铁→蓄电池负极，形成回路。此时并联线圈4和电容器7被触点1短路，而串联线圈3产生的电磁力大于弹簧片2的弹力使触点1张开，因此左转向信号灯9处于暗的状态。(2)触点1打开后，蓄电池经串联线圈3、并联线圈4及左转向信号灯9向电容器7充电，其充电电流由蓄电池正极→串联线圈3→并联线圈4→电容器7→转向灯开关8→左转向信号灯9及左转向指示灯→搭铁→蓄电池负极，形成回路。(3)由于并联线圈4的电阻值较大，电路电流很小，故右转向灯信号仍处于暗的状态。同时由于充电电流通过串联线圈3、并联线圈4所产生的电磁力的方向相同，触点2仍保持打开。随着电容器7的充电，电容器7两端电压升高，其充电电流逐渐减小，两线圈的电磁力也减小，于是触点1又重新闭合。(4)触点1闭合后，经左转向信号灯9的电流增大，左转向信号灯及左转向指示灯变亮，电路为：蓄电池正极→串联线圈3→触点1→转向灯开关8→左转向信号灯9及左转向指示灯→搭铁→蓄电池负极，形成回路。同时，电容器7通过并联线圈4和触点1放电，其放电电流通过并联线圈4所产生的磁场方向与串联线圈3的磁场方向相反，电磁力相互抵消，触点1继续闭合，左转向信号灯仍亮。(5)随着放电电流的逐渐减小，并联线圈4产生的磁场逐渐减弱。当两线圈的电磁力总和大于弹簧片的弹力时，触点张开，灯光又变暗，周而复始，触点不断地开闭，使左转向信号灯和左转向指示灯发出闪光。灭弧电阻5与触点1并联，用来减小触点火花。二、翼片式闪光器翼片式闪光器是利用电流的热效应使热胀条通电时热胀、断电时冷缩，通过翼片产生变形动作来控制触点开闭。据热胀条受热情况不同，分为直热式和旁热式两种。1.直热翼片式闪光器接通转向灯开关7时，转向信号灯9通电，通路为：蓄电池正极→闪光器接柱B→翼片2→热胀条3→动触点4、静触点5→闪光器接柱L→转向灯开关7→转向信号灯9和转向指示灯8→搭铁→蓄电池负极，转向信号灯9变亮。此时，热胀条3因通电受热而伸长，当热胀条3伸长至一定长度时，翼片2突然绷直，使触点断开，转向信号灯困电流被切断而熄灭；同时，热胀条3由于断电而逐渐冷却收缩，至翼片2弯曲成弓形，触点又闭合，接通了电路，转向信号灯9变亮。如此交替变化，使转向信号灯9闪烁。驾驶员可从闪光器工作时突然伸直和弯曲发出的弹跳声，知道“闪光器在工作”。2.旁热翼片式闪光器（1）原理：旁热翼片式闪光器与直热翼片式不同的是热胀条1由绕在其上的电热丝2通电后产生的热量加热，故称旁热翼片式。电热丝2的一端焊在热胀条1上，另一端则与静触点5相连。（2）工作过程1）接通转向灯开关8时，电路为：蓄电池正极→闪光器接线柱B→电热丝2→闪光器接线柱L→转向灯开关8→转向信号灯9→搭铁→蓄电池负极。因电热丝2的电阻较大，电路中电流较小，故转向信号灯9是暗的。2）电热丝2通电产生的热量使热胀条1受热伸长，翼片6便在自身弹力作用下伸直而使常开触点闭合。电路为：蓄电池正极→闪光器接线柱B→翼片6→触点4、5→闪光器接线柱L→转向灯开关8→转向信号灯9→搭铁→蓄电池负极。电热丝2被触点短路，电流增大，转向信号灯变亮。3）同时，由于电热丝2被短路，热胀条1逐渐冷却收缩，拉紧翼片6，使触点再次打开，转向信号灯变暗。周而复始，使转向信号灯9闪烁。三、电子式闪光器分为有触点与无触点两种。1.有触点电子式闪光器较为简单的有触点电子式闪光器工作原理：（1）接通转向灯开关3时，电流由蓄电池正极→点火开关→R1→闪光器常闭触点→转向灯开关3→转向信号灯2及转向指示灯→搭铁→蓄电池负极。由于R1阻值较小，电路电流较大，故转向信号灯2亮。同时因R1上压降使晶体管VT的发射结因正向偏置而导通，继电器线圈有电流通过，使继电器的触点张开，转向信号灯2迅速变暗。（2）触点打开后，电容器C被充电，充电电流从蓄电池正极→点火开关→R1→R2→C→R3→转向灯开关3→转向信号灯2及转向指示灯→搭铁→蓄电池负极。由于充电电流很小，故转向信号灯2仍暗。随着C充电的进行，VT的基极电位逐渐提高，当VT发射结两端电压小于VT导通所需的正向偏置电压时，VT截止，通过继电器线圈的电流截止，触点闭合，转向信号灯2又重新变亮。2.无触点电子式闪光器简单的无触点电子式闪光器其工作原理：接通转向灯开关3，VT1通过R2得到正向偏置电压而导通饱和，VT2、VT3则截止。由于VT1的发射极电流很小，故转向信号灯2较暗。同时，电源通过R1对C充电，使VT1的基极电位下降，当低于其导通所需正向偏置电压时，VT1截止。VT1截止后，VT2通过R3得到正向偏置电压而导通，VT3也随之导通饱和，转向信号灯变亮。此时，C经R1、R2放电，使VT1仍保持截止，转向信号灯2继续发亮。随着C放电电流减小，VT1基极电位又逐渐升高，当高于其正向导通电压时，VT1又导通，VT2、VT3又截止，转向信号灯2又变暗。随着C的充电、放电，VT不断的导通、截止，如此反复，使转向信号灯2闪烁。汽车喇叭的作用：发出声响信号提醒行人和其他车辆驾驶员。汽车喇叭的分类：→气喇叭：利用气流使金属膜片振动而发出声音，其外形为筒形，多在配有气压制动的载货汽车上使用。→电喇叭：用电磁力使金属膜片振动而发出声音，广泛用于各种类型的汽车和其他运输车辆上。第四节电喇叭电喇叭的外形种类：筒形、螺旋形（蜗牛形）和盆形三种。特点：→筒形喇叭：以扬声筒作为共鸣辐射体，其音响效率高，音色清晰，但占用空间大。→螺旋形（蜗牛形）喇叭：与筒形喇叭原理完全一样，性能十分相近，音色优美，而占用空间较小。→盆形喇叭：体积小，质量轻，方向性好，噪声小。一、电喇叭的结构与原理盆形电喇叭1.组成：螺管形电磁铁、线圈等。2.工作过程：当按下喇叭按钮时，线圈通电磁化铁芯，从而吸动铁芯带动膜片拱曲变形，并激励与膜片一体的共鸣板产生共鸣，发出比基本频率强得多且分布又比较