项目四汽车照明与信号系统解析

汽车照明设备与信号系统汽车上的照明与信号系统的作用:汽车上都装有多种照明设备和灯光信号装置，俗称灯系。保证发动机的正常工作和汽车的行驶安全可靠。不同汽车的照明及信号系统是不完全相同的。但都必须满足两个要求：保证运行安全符合交通法规汽车照明设备与信号系统1照明设备与信号系统的组成汽车照明设备与信号系统的安装位置图1照明设备与信号系统在车上的位置汽车照明设备与信号系统1照明设备与信号系统的组成图6-2内部照明灯图4-1常见汽车外部灯具1-前转向灯；2-前示位灯；3-前照灯；4-前雾灯；5-出租车标志灯；6-出租车空车灯；7-转向示位组合灯；8-示廓灯；9-前照灯；10-前雾灯；12-倒车灯；13-后雾灯；14-后示位灯；15-制动灯；16-牌照灯；17-高位制动灯；18-警示灯19-后转向灯c（1）前照灯前照灯也称大灯或头灯，主要用于夜间行车时道路照明，灯光为白色。包括远光灯和近光灯两种，远光灯用于保证车前道路250m以上明亮均匀的照明，功率一般为50~60W；近光灯在会车时和市区内有路灯照明的情况下使用，既避免迎面来车驾驶员眩目，又保证车前50m内的路面具有良好的照明，功率一般为30~55W。汽车前照灯有两灯制和四灯制两种配置方法。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。（2）雾灯（3）示宽灯与尾灯示宽灯与尾灯都是低强度灯，用于夜间给其他车辆指示车辆的位置与宽度。位于前方的灯称为示宽灯，位于后方的灯称为尾灯。安装在车尾，踩刹车时发出较强红光，汽车刹车时发出灯光信号，防止追尾事故发生。高位刹车灯（4）制动灯（5）转向信号灯转向信号灯安装在车辆的两端以及前翼子板上，用于向前后左右的车辆表明该车正在转弯或改换车道。转向信号灯每分钟大约闪烁60～120次。（6）危险警告灯车辆在紧急停车或临时驻车时，危险警告灯给前后左右的车辆显示该车的位置。转向信号灯同时闪烁时，可作危险警告灯用。汽车照明设备与信号系统（7）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。当尾灯亮时，牌照灯也点亮。（8）倒车灯在夜间倒车时看清车辆的后面，同时也向其他的车辆和行人发出倒车信号。点火开关在接通状态时，只要变速器换至倒车挡时，倒车灯就点亮。汽车照明设备与信号系统（9）仪表灯仪表灯用于夜间照亮汽车的仪表盘，使驾驶员能容易看清仪表的指示。当前照灯和转向灯亮时，仪表盘上的指示灯也同时点亮。有些车辆还加装了灯光控制变阻器，使驾驶员能根据自己的需要调整仪表灯的亮度。（10）顶灯顶灯用于车内的照明，通常在客车车内，顶灯位于驾驶室的中部，使车内的灯光分布均匀。仪表灯和顶灯的位置如图6-2所示。汽车照明设备与信号系统图6-2仪表灯和顶灯的布置汽车照明设备与信号系统上述灯具在汽车中是必须安装使用的。还有一些灯光设备是在一定条件下强制安装或可选装，如:工作灯、门灯、行李箱灯、阅读灯等。汽车照明设备与信号系统•行李箱灯开启尾箱时，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。•仪表照明灯汽车照明设备与信号系统2前照灯由于汽车前照灯的照明效果对夜间行车安全影响最大，故世界各国多以法律的形式规定了前照灯的照明标准。一般来说，前照灯应能保证车前有明亮而又均匀的照明，使驾驶员能够看清车前100m以内路面上的情况。随着现代汽车行驶速度的不断提高，对前照灯的要求也越来越高，现代汽车前照灯的照明距离应达到200～250m。另外，前照灯应具有防止眩目的装置，以避免在夜间两车相会时，使对面驾驶员眩目而造成交通事故。汽车照明设备与信号系统图4前照灯的组成汽车照明设备与信号系统1.前照灯的组成前照灯由反射镜、配光镜和灯泡三部分组成如图4所示。（1）反射镜反射镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光束，以增加照射距离。它一般呈抛物面状，内表面镀铬、铝或银，然后抛光，目前多采用真空镀铝。灯丝位于反射镜的焦点处，其大部分光线经反射后成为平行光束射向远方，其距离可达150m或更远，如图5所示。汽车照明设备与信号系统图5反射镜的聚光示意图汽车照明设备与信号系统（2）配光镜配光镜又称为散光玻璃，装于反射镜之前，可将反射光束扩散分配，使路段的照明更加均匀。配光镜是由透明玻璃压制而成的棱镜和透镜的组合体，其光线如图6所示。图6配光镜的光线分布—无配光镜的光线分布有配光镜的光线分布汽车照明设备与信号系统（3）灯泡目前，汽车前照灯使用的灯泡主要有两种，即白炽灯泡和卤钨灯泡，这两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。由于钨丝在使用时有蒸发损耗，使灯泡的使用寿命缩短，为延长其寿命，在制造时都是将玻璃泡中的空气抽出，然后充入其他气体。若充入玻璃泡中的气体为惰性气体，即为白炽灯泡;若充入的是卤族元素（一般为碘或溴）即为卤钨灯泡。我国生产的大部分灯泡是溴钨灯泡。汽车照明设备与信号系统卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应原理制成的。卤钨再生循环反应原理是指从灯丝上蒸发出来的气态钨，与卤素反应生成一种挥发性的卤化钨，它扩散到灯丝附近的高温区又受热分解，使钨重新回到钨丝上，被释放的卤素继续扩散参与下一次的循环反应，如此周而复始地循环下去，防止了钨的蒸发和灯泡的黑化现象。因此，卤钨灯泡与白炽灯泡相比较，具有寿命长、亮度大的特点。目前，现代汽车的前照灯可设计成各种样式，以符合汽车外观整体美观的要求。不同汽车前照灯的配光镜和反射镜也有很大的差异，但不论前照灯的样式如何，都应满足汽车行驶照明的要求。汽车照明设备与信号系统图7前照灯的灯泡汽车照明设备与信号系统2.前照灯的防眩目解决方法在夜间会车时，前照灯发出的强光束会使迎面来的汽车驾驶员眩目，很容易发生交通事故，所以必须解决前照灯引起的眩目问题。汽车照明设备与信号系统（1）采用双丝灯泡大灯中采用在前双丝灯泡，远光灯丝位于反射镜的焦点上，功率为45～60W;近光灯丝位于反射镜焦点的上方或前方，功率为20～50W。这样在夜间行车时，当对面无来车时，可使用远光灯，能照亮车前方150m距离的路面;当对面来车时，则使用近光灯，由于近光灯光线较弱，且灯丝不在焦点上，经反射后的光线大部分射向车前的下方，所以可避免对方驾驶员眩目，双丝灯泡的远近光束如图8所示。汽车照明设备与信号系统图8双丝灯泡的远近光束1—近光灯丝;2—远光灯丝汽车照明设备与信号系统（2）采用带遮光罩的双丝灯泡在上述结构的双丝灯泡中，近光灯丝射向反射镜下部的光线经反射后，将射向斜上方，仍会使对面的驾驶员有轻微眩目。为了克服上述缺陷，在近光灯丝的下方装有遮光罩。当使用近光灯时，遮光罩能将近光灯丝射向反身镜下部的光线遮挡住，使其无法反射，这样就提高了防眩目效果。现代汽车广泛使用这种双丝灯泡，其结构如图9所示。汽车照明设备与信号系统图9带遮光罩的前照灯灯泡1—近光灯丝;2—遮光罩;3—远光灯丝汽车照明设备与信号系统（3）采用不对称光形这是一种新型的防眩目前照灯，安装时将遮光罩偏转一定的角度，使其近光的光形分布不对称，如图10（a）所示，也可将近光灯右侧光线倾斜并升高15°，如图10（b）所示，效果会更好。还可以采用Z型光形，它不仅可防止对面驾驶员眩目，也可防止非机动人员眩目，其结构如图10（c）所示。汽车照明设备与信号系统图10前照灯的配光光形汽车照明设备与信号系统3.前照灯的类型前照灯有几种常见的类型。（1）可拆式前照灯这是最早使用的前照灯，其反射镜边缘的齿簧与配光镜组合，再用箍圈和螺钉安装在灯壳上，灯泡的装拆必须将全部光学组件取出后才能进行。可拆式前照灯的密封性很差，反射镜易受外界环境气候的影响而污染变黑，严重降低照明效果，目前以趋淘汰。汽车照明设备与信号系统（2）半封闭式前照灯半封闭式前照灯的结构如图11所示。配光镜是靠卷曲反射镜边沿的牙齿而紧固在反射镜上，两者之间垫有橡胶密封圈，其灯泡的拆卸只能从反射镜的后方进行。半封闭式前照灯的内部灯泡可以单独更换，最常见的故障就是更换灯泡。若半封闭式前照灯的配光镜损坏，则需要更换整个前照灯。更换时，先拔下灯泡上的插座，取下密封罩、卡簧，即可取下灯泡。汽车照明设备与信号系统图11半封闭式前照灯灯泡汽车照明设备与信号系统（3）全封闭式前照灯全封闭式前照灯又称为真空灯，它的反射镜和配光镜制成一体，里面装有灯丝，并充以惰性气体。灯丝焊在反射镜底座上。反射镜的镜片为真空镀铝，其结构如图12所示。全封闭式前照灯结构的优点是可以完全避免反射镜受到污染，但是，当灯丝烧坏后，需要更换前照灯总成，成本较高。为使前照灯更亮、照射更远、外形更美观，在现代轿车上出现了投射式前照灯和高亮度弧光灯。汽车照明设备与信号系统图12全封闭式前照灯灯泡汽车照明设备与信号系统（4）投射式前照灯投射式前照灯采用了凸形配光镜，反射镜为椭圆形，所以其外径很小，其结构如图13所示。由于投射式前照灯的反射镜呈椭圆形，其有两个焦点。在第一个焦点处放置灯泡，光束经反射会聚至第二个焦点。凸形配光镜的焦点与第二焦点相重合，灯泡发出的光被反射镜聚成第二焦点，其通过配光镜后将聚集的光投射到远方。投射式前照灯使用的光源为卤钨灯泡。在第二焦点附近设有遮光板，可用于遮住投向上半部分的光，形成明暗分明的配光。它的这种配光特性可适用于前照灯近、远光灯，也可用作雾灯。采用投射式前照灯，可利用的光束增多。若将反射镜做成扁长断面，很多光束便可横向扩散，不仅结构紧凑，而且经济实惠。汽车照明设备与信号系统图13投射式前照灯的结构1—屏幕;2—凸形配光镜;3—遮光镜;4—椭圆反射镜;5—第一焦点;6—第二焦点;7—总成汽车照明设备与信号系统（5）高亮度弧光灯高亮度弧光灯的结构如图14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，管内充有氙及微量金属（也称氙灯）。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的水银蒸汽弧光放电，最后转入卤化物弧光灯工作，采用多种气体是为了加快灯的起动。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%。汽车照明设备与信号系统图14高亮度弧光灯1—总成;2—透镜;3—弧光灯;4—引燃及稳弧部分;5—遮光灯汽车照明设备与信号系统4.前照灯的检测与调整前照灯在使用过程中，会因灯泡老化、反射镜变暗等因素使前照灯的发光强度不足或照射位置不正确，影响汽车行驶速度和行车安全，因此必须对前照灯进行定期检测和调整。前照灯检测仪按测量方法的不同可分为聚光式、屏幕式、投影式、自动追踪光轴式、全自动式等,目前应用较多的是全自动式检测仪.汽车照明设备与信号系统图6-15前照灯的调整部位1—左右调整螺钉;2—上下调整螺钉;3—左右调整螺钉;4—上下调整螺钉前照灯的调整汽车照明设备与信号系统5.前照灯的电路如图16所示，为桑塔纳轿车照明系统的电路原理图。其电路主要由灯光开关、变光开关、前照灯继电器和前照灯组成。汽车照明设备与信号系统图16桑塔纳轿车照明系统电路1—停车灯开关;2—变光和超车灯开关;3—点火开关;4—车灯开关;5—中间继电器;6—牌照灯;7—仪表灯调节电阻;8—雾灯继电器;9—行李箱灯;10—前顶灯;11—行李箱灯开关;12—前顶灯门控开关;13—点烟器照明灯;14—雾灯开关照明灯;15—后风窗除霜器开关照明灯;16—空调开关照明灯;17—雾灯指示灯;18—后雾灯;19—前后雾灯开关;20—前雾灯;21—仪表灯;22—时钟照明灯;23—前照灯;24—右前后示廓灯;25—左前后示廓灯;26—远光指示灯汽车照明设备与信号系统（1）灯光开关灯光开关的形式有拉钮式、旋转式和组合式等多种，现代汽车上使用较多的是将前照灯、尾灯、转向灯及变光开关等制成一体的组合式开关，如图17所示。图17组合开关汽车照明设备与信号系统（2）变光开关变光开关可以根据需要切换远光和近光。它有脚踏变光开关和组合式开关两种。目前车辆上多采用组合式变光开关，安装在方向盘下方，便于驾驶员操作。图6-18脚踏变光开关图汽车照明设备与信号系统（3