汽车照明系统的组成与功用作用

照明与信号系统单元四关闭课题一照明系统目录关闭一、汽车照明系统的组成与应用二、前照灯三、雾灯四、照明系统电路五、照明系统常见故障的诊断与分析一、汽车照明系统的组成与功用作用：用于夜间行车照明、车内照明、仪表照明及检修照明。组成：汽车照明系统主要由照明设备、电源、线路、控制开关组成.1、前照灯位置：前照灯（前大灯）裝于汽车头部两侧。作用：用于夜间行车时道路的照明。要求：前照灯有两灯制和四灯制之分，功率一般为40～60W。2、雾灯分类：雾灯有前雾灯和后雾灯两种。位置：前雾灯裝于汽车前部比前照灯稍低的位置。作用：用于在雨雾天气行车时照明道路。要求：为保证雾天高速行驶的汽车向后方车辆或行人提供本车位置信息，交通管理部门规定，在车辆后部加装功率较大的后雾灯，以降低交通事故发生率。关闭颜色：雾灯的光色规定采用光波较长的黄色、橙色或红色。3、照牌灯位置：牌照灯装于汽车尾部的牌照上方。作用：用于夜间照亮汽车牌照。4、仪表灯位置：仪表灯装于汽车仪表板上。作用：用于仪表照明，以便于驾驶员获取行车信息和正确进行操作，其数量根据仪表设计布局而定。5、顶灯位置：顶灯装于驾驶室或车厢顶部，作用：用于车内照明。关闭6、工作灯作用：用于排除汽车故障或检修时的照明。汽车上一般只装工作灯插座，并配带导线及移动式灯具。目前，多将前照灯、雾灯、前位灯等组合起来，称为组合前灯；将后位灯、后转向信号灯、制动信号灯、倒车灯组合起来称为组合后灯。各灯光设备的安装位置见图5.1关闭常用照明灯和信号灯的灯泡见图5.2。关闭照明灯和信号灯的灯泡分类：按玻璃体形状可分为圆锥形、球形、柱形、楔形四种。其中，圆锥形灯泡有单灯丝和双灯丝之分。双丝灯泡按插口销钉位置又可分为平脚和高低脚两种。二、前照灯1、对前照灯的基本要求重要性：由于前照灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全，依据：世界各国交通管理部门多以法律的形式规定了其照明标准。前照灯的基本要求如下:(1)前照灯应保证夜间车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能辨明100ｍ以内道路上的任何物体。随着汽车行驶速度的不断提高，对前照灯的要求也越来越高，现代高速汽车的前照灯的照明距离能达到200～250ｍ。（2）前照灯应具有防炫目装置，以免夜间两车交会时造成对方驾驶员炫目而发生事故。关闭2、前照灯的结构组成：由灯泡、反射镜和配光镜三部分组成。分类依据：按反射镜的结构型式分类。分类：可分为可拆卸式、半封闭式、封闭式三种。特点：①可拆卸式前照灯因气密性不良，反射镜易受潮气和灰尘污染而降低反射能力，现已被淘汰不用。②半封闭式前照灯的结构见图4.4。半封闭式前照灯的前透镜和反射镜密封，可从反射镜的后端拆装灯泡，其优点是维修方便，但反射镜易被污染。关闭③全封闭式前照灯的结构见图5.5反射镜和前透镜熔焊为一个整体，灯丝直接焊在反射镜的底座上，其优点是可完全避免反射镜被污染，但灯丝烧坏后需整体更换，维修成本高。关闭（1）灯泡分类：前照灯灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和高压（20ｋＶ）放电氙灯等几种类型.图5.6是普通前照灯灯泡结构。特点：①充气灯泡从玻璃泡中抽出空气，再充以86％的氮和14％的氮的混合惰性气体。灯泡通电后，灯丝发热，惰性气体受热膨胀而产生较大的压力，可以减少钨的蒸发，延长灯泡的使用寿命。②卤钨灯泡是在充人的惰性气体中渗人某种卤族元素，如碘、汉等，利用卤钨再生循环作用防止钨丝蒸发。该种灯泡尺寸较小，外壳用耐高温县机械强度较高的石英玻璃或硬玻璃制成，可以充人较高压力的气体，灯泡内工作气压高，也可抑制钨的蒸发.关闭再生循环的基本过程：灯泡通电后，灯丝由于发热蒸发出气态钨，与卤素发生反应形成一种挥发性的卤化钨，当卤化钨扩散到灯丝附近的高温区时，受热分解使钨重新回到钨丝上，而释放出的卤素又参与下次的循环反应。高压放电氙灯的组件：弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部件组成。高压放电氙灯外形及原理示意图：见图5.7关闭高压放电氙灯特点：光色和日光灯非常相似，亮度是目前卤素灯泡的3左右，寿命可达卤素气体灯泡的5倍。高压放电氙灯工作原理：这种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，管内充有氮气及微量金属（或金属卤化物）。在电极上加上数万伏的引弧电压后，气体开始电离而导电，气体原子即处于激发状态，使电子发生能级跃迁而开始发光，电极间蒸发少量水银蒸气，光源立即引起水银蒸气弧光放电，待温度上升后再转人卤化物弧光灯工作。（2）反射镜作用：将灯泡的光线聚合并导向远方。材料：薄钢板、玻璃、塑料等，特点：其表面形状是旋转抛物面，内表面镀银、铝或铬，再进行抛光。关闭原理：见图5.8所示反射镜反射灯泡光线的情况、灯丝位于焦点F上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体角ω范围内，经反射镜反射后变成平行光束射向远方，使亮度增强几百倍，从而使车前100～150m处的路面被照得足够清楚。从灯丝射出的位于4兀～ω。范围内的光线则向各方散射，散射向侧方和下方的部分光线，可照明车前5～10m的路面和路缘。（3）配光镜作用：将反射镜反射出的平行光束折射，使车前路面和路缘均有很好的照明效果。关闭特点：由透镜和棱镜组合而成的散光玻璃，其外形一般为圆形或方形，见图5.93、前照灯的配光原因：夜间行驶的汽车在交会时，由于前照灯的亮度较强，会引起对方驾驶员炫目，驾驶员目前很容易引起交通事故。因此，各国对前照灯的配光作出不同的要求。特点：为了防炫目，前照灯的灯泡一般采用双灯丝结构，一根为远光灯丝，另一根为近光灯丝。远光灯丝功率较大，位于反射镜焦点，近光灯丝功率较小，位于焦点上方或前方。远光灯丝点亮时，光束照亮较远的路面；近光灯丝点亮时，光束照亮较近的路面，远近光的光形见图5.10。关闭（1）对称式配光工作原理：对称式配光近光灯丝工作情况见图5.11应用：日本、美国等国采用对称式配光。关闭（2）非对称式配光特点：非对称式配光的配光屏安装时偏转一定角度，与新型配光镜配合使用，形成图5.13所示的近光光形。工作原理：光形中有条明显的明暗截止线，上方区域Ⅲ是一个明显的暗区，如点B50L（相距50ｍ对面驾驶员眼睛位置）处于暗区，避免迎面驾驶员的炫目。下方Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ区域及上方15°区域是亮区，将车前路面和右方人行道照亮。关闭应用：我国及欧洲国家采用该种配光方式。近年国外又开发出一种更优良的Z形非对称光形，见图5.14，其明暗截止线呈Z形，它不仅能避免对面来车驾驶员的炫目，还可防止对面行人和非机动车使用者炫目。4、前照灯的控制系统作用：为保证行车照明的安全与方便，减轻驾驶员的劳动强度.类型：日间行车自动点亮系统、光束调整系统、延时控制等。关闭（1）自动点亮系统电路图：灯光自动点亮系统的控制电路见图5.15。关闭(2)前照灯光束调整控制原因：当车辆的载荷发生变化时，前照灯光束的照射位置也随之发生变化，因而不能适当地照亮前方路面。前照灯光束调整机构见图5.16。执行器组成：电动机和齿轮机构。执行器工作过程：在做光束轴线调整时，执行器驱动调整螺钉正反向旋转，使调整螺钉左右移动并带动前照灯以枢轴为中心摆动。实现前照灯光束的调整。关闭控制系统电路：见图5.17工作原理：①降低光束光束控制开关打至“3”位置时，见图5.17（ａ），电流从灯光束控制执行器（促动器）端子6→降光继电器线圈→执行器端子4→光束控制开关端子6→接地，前灯降光继电器闭合，于是电流从执行器端于6→前灯降光继电器→电动机→前灯升光继电器→执行器端子5→接地，电动机工作，使前灯光束降低。关闭电动机转过一定角度后，限位开关工作，执行器端子6与4之间断开，前灯降光继电器断开，前灯光束停留在“3”的水平位置上。②升高光束光束控制开关打至“0”位时，见图5.17（b），电流从灯光束控制执行器（促动器）端子6→升光继电器线圈一执行器端子1→光束控制开关端于1→光束控制开关端子6→接地，前灯升光继电器闭合，于是电流从执行器端子6→前灯升光缆电一电动机→前灯降光继电器一执行器端于5→接地，电动机工作，使前灯光束升高。电动机转过→定角度后，限位开关工作，执行器端子6与1之间断开，前灯升高继电器断开，前灯光束留在“0”的水平位置上。（3）前照灯延时控制作用:前照灯延时控制电路可使前照灯在电路被切断后，仍继续照明一段时间后自动熄灭，为驾驶员离开黑暗的停车场所提供照明。图5.18为美国TI公司研制的前照灯延时控制电路。关闭工作原理：当汽车停驶切断点火开关时，晶体管VT1处于截止状态，此时电容器C1立即经R3、R4开始充电，当C1上的电压达到单结晶体管VT2的导通电压时人则通过其发射极、基极和电阻尼放电，于是在凡上产生一个电压脉冲，使晶体管VT3瞬时导通，消除加在晶闸管VT上的正向电压，使晶闸管VT关断。随后，VT３很快恢复截止，晶闸管还来不及导通，前照灯继电器Ｋ失电而使其触点K断开（如图示位置），将前照灯电路切断，实现自动延时关灯的功能。关闭5、前照灯的检验与调整作用：前照灯的调整是为了使前照灯在规定的距离内将道路照得明亮而均匀且不使迎面来车的驾驶员炫目，以保证行车安全。依据：调整时应参照该车说明书和技术手册进行操作。方法：前照灯的检验可以采用屏幕检验法或仪器检验法。特点：屏幕检验法操作不便，精确度低。汽车检测站多用仪器检验法。关闭屏幕检验调整前照灯的方法：见图5.19将汽车停在平坦路面上，按规定充足轮胎气压，并擦净前透镜。在离前照灯S处挂一幕布（或利用白墙壁），在屏幕上面出两条水平线，一条线与地面的距离为H，另一条线与地面的距离为H－D。再画一条汽车的垂直中心线，在它两侧距中心线A／2处再回两条垂直线，与距离地面Ｈ的线相交点即为前照灯中心点，与较低线相交点即为光点中心,A为两灯中心距，见图5.19。调整时，先遮住右侧的前照灯，调整左侧前照灯，使其射出的光束中心对准屏幕上前照灯光点中心，然后以同样的方法调整右侧前照灯。关闭三、雾灯原因：在雨雾天气时，能见度较低，为了提高行车安全，汽车装备有雾灯照明，其穿透性较强。作用：前雾灯用于照亮车辆前方路面，后雾灯用于向后方车辆或行人标示行车位置。工作过程：打开雾们开关，电流经雾灯继电器至雾灯接地，雾灯点亮，见图5.20。关闭四、照明系统电路1、照明系统电路的特点电路图：照明系统一般电路见图5.21。关闭电路的特点：（1）照明灯由灯光开关9控制，灯光开关在0挡关断、1档为小灯亮（包括示宽、尾灯、仪表灯、牌照灯）、2挡为前照灯、小灯同时亮。（2）由于前照灯远光功率较大，为了减少照明开关的烧蚀，常用灯光继电器来控制，开关的2挡用于控制继电器线圈，见图5.22。关闭（3）超车灯信号常用远光灯亮灭来示，发出此信号时不通过灯光开关，属于短时接通式。（4）室内灯位于车内前部顶棚上，其功能是给驾驶员提供照明条件，此外，它还能受各车门开关控制，为驾驶员提供各个车门的开闭状态信号。（5）在有些车辆中，为了保证发动机顺利起动，当点火开关打至起动挡时，前照灯及空调系统等耗电量较大的用电设备将被断电。2、典型汽车的照明系统（1）CA1092载货汽车照明系统（2）捷达轿车前照灯工作电路工作电路:捷达轿车前照灯的工作电路见图5.24。关闭组成：由蓄电池电路、熔断器电路灯光开关及变光/超车灯开关电路.工作原理：(1)点火开关处在点火挡时，车灯开关E1处于2档位置，变光开关E４处于0挡位置。这时前照灯电路中的工作电流由蓄电地（＋）经点火开关X触点至灯光开关X触点，再经变光开关56与56b触点到熔断器FU1与FU2、前照灯近光灯再到蓄电池（－）。于是，两个前照灯的近光点亮。(2)在上述前照灯近光工作的情况下，若想将近光转换成远光，只需把变光开关E4朝转向盘方向拉过压力点（E4处于1位置），这时前照灯电路的工作电流由蓄电池（＋）经灯光开关触点X与56到变光开关56与56a，又经熔断器FU11与FU12、前照灯远光灯丝及仪表中远光指示灯到蓄电池（－）。于是两个前照灯远光点亮，同时仪表中远光指示灯也点亮。(3)