《汽车电器与电子设备》课件(广科大玉洁)第五章照明

第五章照明与信号系统不同汽车的照明及信号系统是不完全相同的，除了美观、实用外，必须满足两个要求:1、一是保证运行安全；2、二是符合交通法规。概述汽车灯具按功能可分为照明灯具和信号灯具两大类；按安装位置可分为外部灯具和内部灯具。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；11—行李厢灯；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；20—侧示位灯概述概述1.2、内部灯具第一节前照灯和标识灯第一节前照灯和标识灯一前照灯又称前大灯装于汽车头部两侧，用于夜间行车道路的照明。有两灯制和四灯制之分。每辆车安装2只或4只，装于外侧的一对应为近、远光双光束灯,装于内侧的一对应为远光单光束灯.前照灯的基本要求1.保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能辩明车前100m以内的路面上的障碍物;2.应具有防止眩目的装置。前照灯的结构前照灯的光学组件由灯泡、反射镜和配光镜三部分组成。第一节前照灯和标识灯1、灯泡第一节前照灯和标识灯灯泡双丝，远光、近光。l）普通充气灯泡；2）卤钨灯泡（亮度高，寿命常）3）氙灯1）白炽灯泡白炽灯泡的灯丝用熔点高、发光强的钨丝制成。由于钨丝受热后会蒸发，会缩短灯泡的使用寿命。图前照灯白炽灯泡改进措施：充灯泡内充满氩、氖和氮的混合惰性气体。充入惰性气体可以在灯丝发热膨胀后，增加玻璃壳内的压强，减少钨的蒸发，从而可提高灯丝的设计温度和发光效率，延长灯泡使用寿命。2）卤素灯泡现在汽车上广泛使用利用卤钨再生循环原理制造的卤素灯泡。图卤素灯泡从灯丝炽热蒸发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，使钨又重新回到灯丝上，被释放的卤素又继续扩散参与下一轮循环反应，从而防止钨的蒸发，避免了灯泡发黑。3）HID气体放电灯。HID是HighIntensityDischargeLamp（高亮度气体放电灯）的简称。这种灯具放电的气体是氙气，故亦称氙气灯，简称氙灯。第一节前照灯和标识灯HID气体放电灯的灯泡里没有传统灯泡的灯丝，取而代之的是装在石英管内的两个电极，管内充有氙气（Xenon）及微量金属（或金属卤化物）。在电极上加上足够高的触发电压后，气体开始电离而导电发光a）外形b）原理示意图图氙气灯的构造HID气体放电灯灯泡发出的光色成分和日光灯非常相似，亮度是卤素灯泡的2.5倍，寿命可达卤素灯泡的5倍。图6-21HID气体放电灯灯泡实物第一节前照灯和标识灯氙灯与卤素灯效果对比第一节前照灯和标识灯组合灯具目前，大多数汽车都采用组合灯具，即把前照灯、前转向灯、前示位灯等组合在一起，构成前组合灯，把倒车灯、制动灯、后转向灯、后示位灯等组合在一起，构成后组合灯。第一节前照灯和标识灯鉴于发光二极管LED（LightEmittingDiode）具有省电、环保、寿命长等优点，近年来在汽车后组合灯中的应用日渐广泛。多数都是旋转抛物面。其表面镀银、铬、铝等，然后抛光。是尽可能多地收集灯泡发出的光线，并将这些光线聚合成很强的光束射向远方。2．反射镜第一节前照灯和标识灯反射镜的作用是将灯泡的光线聚合并导向前方。反射镜的表面形状呈旋转抛物面。由于前照灯灯泡灯丝发出的光亮有限，功率仅40～60W。如无反射镜，只能照清车前6m左右的路面。有了反射镜之后，前照灯照距可达150m或更远。配光镜也称散光玻璃，是由透明玻璃压制而成的棱镜和透镜的组合体。配光镜的作用：是将反射镜反射出的平行光束在水平方向扩散，以扩大光线的照射范围；在竖直方向向下折射，使车前100m内的路面各处都有良好而均匀的照明，如图所示。3．配光镜第一节前照灯和标识灯（a）圆形配光镜（b）向左右折射（c）向下折射图配光镜的结构与作用4.前照灯的防眩目夜间会车时，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，所以必须采取措施：第一节前照灯和标识灯4.1、采用远、近光束变换为了防炫目，前照灯灯泡中装有远光与近光两根灯丝，由变光开关控制其电路。夜间公路行车且对面无来车时，使用远光灯，以增大照明距离，保证行车安全。（a）远光灯丝装于反射镜的焦点处（b）近光灯丝装于反射镜焦点的前上方图近、远光灯光束4.2、近光灯丝加装配光屏上述防炫目措施只能减轻炫目，还不能彻底避免炫目。因为近光灯丝射向反射镜下部的光线经反射后，将倾斜向上照射，仍会使对面交会汽车的驾驶员炫目。为此，现代汽车前照灯的近光灯丝下方均装设配光屏（又称遮光罩、护罩或光束偏转器），用以遮挡近光灯丝射向反射镜下半部的光线，消除反射后向上照射的光束，提高防炫目效果。第一节前照灯和标识灯4.3.采用不对称光形（E形或Z形）为了达到既能防止炫目，又能以较高车速会车的目的，我国汽车的前照灯近光采用E形不对称光形，将近光灯右侧亮区倾斜升高15°，即将本车行进方向光束照射距离延长。不对称光形是将遮光罩单边倾斜15°形成的。图前照灯配光光形第一节前照灯和标识灯前照灯结构前照灯电路.前照灯自动灯光控制装置典型的汽车自动灯光系统主要由感光器（即传感器）、电子控制器（简称控制器和选择开关三大部分组成。第一节前照灯和标识灯作用：P103机油压力开关：发动机运转时，机油压力大，断开；反之闭合。高增益复合晶体管：发射极通过机油压力开关而搭铁。（1）前大灯延迟关闭工作原理：停机时，3接通，按下开关1，C充电，电压↑使VT导通，线圈2通电，产生磁力使触点闭合，前照灯亮，松开1，电容放电，电压↓至VT截止，前照灯灭。延迟时间取决于C、R的参数，可达1min第一节前照灯和标识灯(2)提醒关灯电路作用：P103行车而前照灯打开时，VT的基极电位高，VT截止，电流不经过5、6。停车后，点火开关断开，VT的基极电位低，产生基极电流，VT导通，电流经过5、6。第一节前照灯和标识灯二其它灯具停车灯和尾灯：同一灯丝，往往与制动灯、转向灯合一。示廓灯牌照灯倒车灯转弯照明灯内部照明灯第一节前照灯和标识灯三信号灯制动信号灯–作用：–高位制动灯–两种形式转向信号灯–后转向灯与制动灯为同一灯丝，可以从制动灯开关或闪光继电器中获电。第一节前照灯和标识灯制动时，后制动/转向灯丝亮，当同时转向（如左转），则左后制动/转向灯丝从制动电路脱开，从闪光器获电而闪光，左前转向灯丝闪光，右后后制动/转向灯丝持续亮。第一节前照灯和标识灯制动转向灯电路制动灯开关主转向灯功率一般为20～25W，侧转向灯为5W，光色为琥珀色。转向时，灯光呈闪烁状，频率规定为1.5±0.5Hz，起动时间不大于1.5s。在紧急遇险状态需其他车辆注意避让时，全部转向灯可通过危险报警灯开关接通同时闪烁。图、安装在后视镜上的侧转向灯第一节前照灯和标识灯转向灯电路第二节低压直流日光灯接通电源，电流由正极→VD→R1、R2→向C2充电→C2电压升高使VT导通→L1有电流通过，L2、L3、L4产生感应电动势→L2产生的正反馈电动势使VT基极电位↑优点P106工作原理:关键在于产生日光灯起辉的高压电。第二节低压直流日光灯→VT饱和导通→同时L2给C2反向充电→C2电位↓→VT截止→L1的电流↓→L2产生的电动势使VT加速截止→C2放电结束后又开始充电，重复进行这一过程进行得十分迅速，产生20~40kHz的振荡，次级绕组L3中感应高压交流电使日光灯起辉。第二节低压直流日光灯L2、L4：灯丝预热线圈VD：保护VT在电源接反时不会损坏；R1、R2：偏流电阻；R3：C2的释放回路；C3：吸收L1的自感电动势；C1、L5：滤波器，保持电源变换器工作电压稳定。故障及原因：P107表5-1第二节低压直流日光灯第三节转向信号灯的闪光器作用：控制转向信号灯的闪烁频率，转向灯闪烁是由闪光器控制电流通断实现的，闪光频率规定为1.5±0.5Hz。汽车常见的闪光继电器有三类:1、电容式闪光器2、翼片式闪光器3、电子式闪光器图常见的闪光器第三节转向信号灯的闪光器翼片式闪光器的结构：由翼片2、热胀条3、动触点4、静触点5及支架1、6等组成。翼片2为弹性钢片，平时靠热胀条3绷紧成弓形。热胀条由膨胀系数较大的合金刚带制成。翼片式闪光器工作原理：翼片式闪光器是利用电流的热效应，以热胀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，使转向信号灯闪烁。第三节转向信号灯的闪光器翼片式闪光器分为直热翼片式和旁热翼片式两种。图\直热翼片式闪光器图、旁热翼片式闪光器第三节转向信号灯的闪光器电容式闪光器a)K接通，电流由正极→K1→L2→向C充电a)转向时，电流由正极→K→K1→L1→S→转向灯（亮），同时L1产生磁力使K1断开（灯灭），C放电，电流通过L1、L2→磁力使K1保持断开直至放电结束→K1闭合（灯亮）→→L1、L2磁力相反→K1闭合直至C充电结束→L2无磁力，L1的磁力使K断开(灯灭)。如此反复当一个转向灯坏时，通过L1的电流减半，K1一直闭合，指示灯不熄灭。第三节转向信号灯的闪光器电子式闪光器结构：由一个三极管的开关电路、电容器及继电器所组成。电子式闪光器工作原理：电子式闪光器利用三极管的开关特性，电容器的充、放电延时特性，控制继电器线圈的通、断电，接通和断开触点，使转向信号灯闪烁。带继电器的晶体管式闪光器第三节转向信号灯的闪光器电子式闪光器由于其工作可靠，使用寿命长，目前在汽车转向灯系统中广泛使用。电子式闪光器分为有触点和无触点、集成电路和晶体管等多种形式。电子闪光器的三个管脚：B：电源端；L：闪光器控制端；E：搭铁端；电子闪光器输出控制方式：控制输出高电平第三节转向信号灯的闪光器汽车转向灯及危险警报灯电路分析第三节转向信号灯的闪光器第四节信号灯的监控电路一、制动信号灯监视电路A.作用：监视制动灯工作情况B.工作原理a)点火开关接通时，L1通电产生磁场，但磁力弱。当踩下制动踏板时，3闭合，L2通电产生磁场。两磁场力相加，使4闭合，制动指示灯亮。b)当任一制动灯损坏，经L2的电流减小，磁场力下降，4不能闭合，制动指示灯不亮。第四节信号灯的监控电路二倒车灯和中性安全开关作用：变速杆位于空档时才能起动发动机。第四节信号灯的监控电路三报警灯电路作用：当汽车处于紧急或危险状态时，所有的转向信号灯同时闪烁。四顺序式转向信号系统作用：汽车后部两侧各有三个信号灯，按1-2-3的顺序闪光，形成一个灯光箭头。第四节信号灯的监控电路第五节音响信号汽车上都装有喇叭，用来警告行人和其他车辆，以引起注意，保证行车安全。喇叭按发音动力的不同分为气喇叭和电喇叭两类；按外形分有螺旋形、筒形、盆形三类；按声频分有高音和低音两种。a）螺旋（蜗牛）形喇叭b）盆形喇叭c）筒形电动气喇叭一电喇叭第五节音响信号第五节音响信号1筒形、螺旋形①按下19，电流由正极→9（14、15接通）→19→搭铁②由于9通电，13被吸引向下移动→14、15断开•同时8也被吸引向下移动→膜片下移•（14、15断开）→9不通电失去磁力→8回位→膜片上移→14、15又接通•膜片上下振动发出声音，共鸣板与刚性连接，发出伴音，悦耳；电容起灭弧作用；一电喇叭4.电喇叭的调整螺旋形、盆形电喇叭的调整一般有铁心气隙调整和触点预压力调整两个项目。改变铁心气隙可调整喇叭音调的高低；改变触点预压力可调整喇叭音量的大小。第五节音响信号1）铁心气隙（即衔铁与铁心间的气隙）的调整电喇叭音调的高低与铁心气隙有关，铁心气隙小时，膜片的振动频率高（即音调高）；气隙大时，膜片的振动频率低（即音调低）。铁心气隙值（一般为0.7～1.5mm）视喇叭的高、低音及规格型号而定，如DL34G为0.7～0.9mm，DL34D为0.9～1.05mm。盆形电喇叭铁心气隙δ的调整如图所示，调整时应先松开锁紧螺母，然后旋转音调调整螺栓（铁心）进行调整。第五节音响信号2）触点预压力的调整电喇叭音量的大小与通过喇叭线圈的电流大小有关。当触点预压力增大时，流过喇叭线圈的电流增大，使喇叭产生的音量增大，反之音量减小。触点压力是否正常，可通过检查喇叭工作电