汽车照明信号系统-PowerPointPresenta

第5章汽车照明信号系统学习目标⒈了解音响信号；⒉理解汽车照明系统、信号系统电路原理；⒊掌握前照灯的结构和电路原理；4.掌握热丝式闪光器和电子式闪光器原理。第5章汽车照明信号系统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安全，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，一般可分为：外部照明装置、内部照明装置。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第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯为了确保夜间行车的安全，前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能够辩明车前100m（或更远）内道路上的任何障碍物。前照灯应具有防炫目的装置，以免夜间会车时，使对方驾驶员目眩而发生事故。5.2.1汽车前照灯的结构汽车前照灯一般由光源（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－插片第5章汽车照明信号系统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，延长其使用寿命，灯丝制成紧密的螺旋状。灯泡在长期使用后发黑，表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加入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应生成了一种挥发性的卤化钨，在扩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现象。白炽灯泡发光效率一般为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、使用寿命长，故而目前得到广泛的应用。第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯2.反射镜反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图5.2所示，一般由0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成或由玻璃、塑料制成。其内表面镀银、铝或镀铬，然后抛光处理；目前反射镜内面采用真空镀铝图5.2半封闭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，使光度大大增强，增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反射镜的作用第5章汽车照明信号系统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，外型一般为圆形和矩形，如图5.4所示。图5.4配光镜的结构配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明，如图5.5所示。图5.5配光镜的作用第5章汽车照明信号系统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，确保行车安全，不少汽车上采用了前照灯电子控制装置，对前照灯进行自动控制。常用的控制装置有：前照灯自动变光器、前照灯状态控制装置、前照灯昏暗自动发光器、前照灯关闭自动延时器等。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装置。它的优点是实现了自动控制，不需要驾驶员操纵，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，就立即自动变远光为近光，从而有效地避免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。第5章汽车照明信号系统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。按照灯的配光镜形状不同可分为：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。第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯按前照灯光学组件的结构不同，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能力，严重降低照明效果，目前已很少采用。⒉半封闭式前照灯结构如图5.14所示⒊封闭式前照灯其结构如图5.15所示⒋投射式前照灯如图5.16所示图5.14半封闭式前照灯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－调节螺钉10－调整螺母11－胶木插座12－接线片图5.15封闭式前照灯1－配光镜2－反射镜3－插头4－灯丝第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯投射式前照灯的反射镜近似于椭圆形状，它具有两个焦点。第一焦点处放置灯泡，第二焦点是由光线形成的，凸形配光镜聚成第二焦点，再通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，形成明暗分明的配光。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-总成第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯5.2.4其他形式的前照灯⒈高亮度弧光灯高亮度弧光灯的结构如图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，气体开始电离而导电。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工作，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相似，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-遮光板第5章汽车照明信号系统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，通过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电，激励小型石英灯泡发亮，其亮度比现在用的卤素灯亮2.5倍，发出的亮光色调与太阳光十分相似，而且气体放电灯发亮并达到规定的工作温度时，功率消耗只有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已经使用这种气体放电灯。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）。目前奔驰E级车、宝马7系列、丰田凌志、本田阿库拉等高挡车都使用了这种新型前大灯。氙灯亮度大，发出的亮光色调与太阳光比较接近，消耗功率低，可靠性高，不受车上电压波动影响。第5章汽车照明信号系统5.2汽车前照灯⒋LED车灯现在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汽车大灯的发展轿车大灯（前照灯）有两种功能，一种是照明，一种是装饰。在将来，相信它的主要功能仍将是照明。在今后几年内，大灯的内在结构将发生一次重大的技术革命，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状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，会有传感器立即探明车辆要转弯，电脑接到信息后立即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。第5章汽车照明信号系统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内部照明灯第5章汽车照明信号系统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第5章汽车照明信号系统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注意，提高车辆行驶的安全性。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通过闪光器来实现的，通常按照结构的不同和工作原理分为电热丝式、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，多采用电热式结构，由于它们工作稳定性差、寿命短、信号灯的亮暗不够明显，因而目前多采用结构简单、体积小、工作稳定、使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。第5章汽车照明信号系统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。如图所示为SD56型电热丝式闪光器的结构与工作原理。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－调节片第5章汽车照明信号系统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相同叠加，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电容式闪光器结构及工作原理。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－电源开关第5章汽车照明信号系统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工作原理图。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第5章汽车照明信号系统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工作原理图第5章汽车照明信号系统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