第8章 照明與信號系統(tǒng)

第8章照明與信號系統(tǒng)8.1汽車燈具的種類及用途汽車照明與信號系統(tǒng)是汽車安全行駛的必備系統(tǒng)之一。它主要包括外部照明燈具、內(nèi)部照明燈具、外部信號燈具、內(nèi)部信號燈具、警報器、電喇叭和蜂鳴器等。8.1.1照明燈具

汽車照明燈具按其所安裝的位置可分為外部照明燈具和內(nèi)部照明燈具。1．外部照明燈具（1）前照燈。前照燈的主要用途是照明車前的道路和物體，確保行車安全。同時還可利用遠近開關交替變換作夜間超車信號。前照燈又稱“大燈”，安裝在汽車頭部兩側，有兩燈制和四燈制之分。裝于外側的一對應為近、遠光雙光束燈；裝于內(nèi)側的一對應為遠光單光束燈。（2）霧燈。前霧燈安裝在汽車頭部前照燈附近，一般比前照燈的位置稍低。它的作用是在有霧、下雪、大雨或塵埃彌漫等能見度較低的情況下，作道路照明和為迎面來車提供信號的燈具。燈光多為黃色，這是因為黃色光光波較長，具有良好的透霧性能。前霧燈的功率一般是35W左右。后霧燈功率較小，一般為21W，光色為紅色，以警示尾隨車輛保持安全距離。（3）倒車燈。倒車燈裝在汽車的尾部，燈光為白色。它的作用是用于照亮車后的道路和告知其他車輛和行人，車輛正在倒車或準備倒車。它兼有信號裝置的作用。（4）牌照燈。牌照燈裝于汽車尾部牌照的上方或左右兩側，燈光為白色。它的作用是用來照明后牌照，確保行人距車尾20m處看清照牌上的文字及數(shù)字。它沒有單獨的開關控制，受示寬燈或前照燈開關控制。（5）防空燈。根據(jù)需要安裝，在燈光管制時使用。2．內(nèi)部照明燈具（1）頂燈。安裝在駕駛室或車廂內(nèi)頂部，為駕駛室或車廂內(nèi)的照明的燈具。頂燈燈光顏色一般為白色。（2）儀表燈。儀表燈安裝于儀表盤內(nèi)，它用來照明汽車儀表。燈光顏色為白色。（3）踏步燈。一般安裝在汽車的上下車臺階的左右兩側。它的作用是用來照明車門的踏步處，方便乘客上下車。燈光為白色。4）工作燈。是車輛維修時可以移動使用的一種隨車低壓照明工具，電源來自汽車發(fā)電機或蓄電池。常常帶有掛鉤或夾鉗，插頭有點煙器式和兩柱插頭式兩種。

5）行李廂燈。為轎車行李廂內(nèi)的燈具，燈光為白色。8.1.2信號燈具汽車上的信號燈具按其所處位置不同，分為外部信號燈具和內(nèi)部信號燈具兩大類。1．外部信號燈具:（1）示寬燈。一般都安裝在車前和車尾的兩側的邊緣。某些大型汽車的中部、駕駛室外側還增設了一對示寬燈，用來表示該車的存在和車體寬度。要求在距車100m處能確認燈光信號。前示寬燈也稱為小燈、示位燈。燈光一般為白色或琥珀色，后示寬燈也稱為尾燈、行車燈，燈光多為紅色。側位燈光多為琥珀色。（2）轉向信號燈。轉向信號燈裝在汽車的前后左右四角，其用途是在車輛起步、靠邊停車、變更車道、超車和轉彎時，發(fā)出明暗交替的閃爍信號，使前后的車輛、行人、交警知道。前轉向信號燈的燈色為橙色，后轉向信號燈的燈光顏色為紅色或橙色。有的汽車車側中間裝有側轉向燈。（3）制動燈。又稱為剎車燈，安裝在車尾兩側，用來表明該車正在進行制動的燈具。燈光一律為醒目的紅色。要求白天距車尾100m處能確認燈光信號。現(xiàn)在有的轎車后窗內(nèi)加裝了高位制動燈。（4）危險報警燈。由于現(xiàn)代交通密度日益增高，除了給特制車輛使用外，還需為發(fā)生交通事故或道路堵塞被迫停在車道上的車輛采取安全措施，通過危險報警閃光器接通前后左右轉向燈發(fā)出告警光信號。（5）駐車燈。裝于車頭或車尾兩側，要求從車前和車后150m遠處能確認燈光信號。一般車前燈光為白色，車后燈光為紅色。夜間駐車時，將駐車燈接通以標志車輛形位。此時儀表照明燈、牌照燈并不亮，電池耗電量比示寬燈小。2．內(nèi)部信號燈具（1）報警及指示燈。指示燈一般裝在儀表盤上，用以指示有關照明、燈光信號及某些裝置的工作情況的燈具。燈光的顏色可根據(jù)需要為白色、紅色、綠色或藍色。（2）門燈。門燈裝于車廂內(nèi)，用以指示車門關閉狀況的燈具。燈光顏色為白色。8.2汽車前照燈及其控制電路8.2.1前照燈的要求、分類與結構8.2.1.1前照燈的要求（1）前照燈應保證車前有明亮而均勻的照明，使駕駛員能看清車前100m以內(nèi)路面上的任何障礙物。隨著高速公路的建成，汽車行駛速度的提高，要求汽車前照燈的照明距離也相應增長，現(xiàn)代有些汽車的前照燈照明距離已達到200～250m。（2）應具有防止眩目的裝置，確保夜間兩車迎面相遇時，不使對方駕駛員因產(chǎn)生眩目而造成事故。8.2.1.2前照燈的結構前照燈主要由光源（燈泡）、反射鏡、配光鏡三部分組成。1．燈泡

充氣燈泡鹵鎢燈泡新型高壓（20kV）放電氙燈

新型高壓放電氙燈

由弧光燈組件、電子控制器和升壓器三大部件組成。

2．反射鏡

3．配光鏡

配光鏡是由透鏡和棱鏡組合而成的散光玻璃，其外形一般為圓形或方形

8.2.1.3前照燈的防眩目措施1、采用遠、近光變換為了防眩目，前照燈的燈泡一般采用雙燈絲結構，一根為遠光燈絲，另一根為近光燈絲。遠光燈絲功率較大，位于反射鏡焦點；近光燈絲功率較小，位于焦點上方或前方。2．對稱式配光

射到反射鏡bab1上的光線由反射鏡反射后傾向路面，而反射到bc和b1c1（bb1為焦點平面）上的部分光線反射后傾向上方，但射向路面的光線占大部分，減輕了迎面來車駕駛員的眩目。

對稱配光的另一種形式3．非對稱式配光

非對稱式配光的配光屏安裝時偏轉一定角度，與新型配光鏡配合使用。光形中有條明顯的明暗截止線，我國及歐洲國家采用該種配光方式。

8.2.1.4前照燈的類型前照燈的分類方法較多，通常按前照燈光學組件的結構不同，可分為可拆式前照燈、半封閉式前照燈、封閉式前照燈、投射式前照燈和高亮度弧光燈五類。1．可拆式前照燈氣密性差，反射鏡易受濕氣和塵埃污染而降低反射能力，嚴重降低照明效果，目前已很少采用。2．半封閉式前照燈由于這種燈具減少了對光學組件的影響因素，維修方便，因此得到廣泛使用。3．封閉式前照燈因此其反射效率高，照明效果好，使用壽命長，得到了很快的普及。但當燈絲燒斷后，需要更換整個總成，成本高，因此限制了它的使用范圍。

4．投射式前照燈投射式前照燈的反射鏡近似于橢圓形狀，它具有兩個焦點。第一焦點處放置燈泡，第二焦點是由光線形成的，凸形配光鏡聚成第二焦點，再通過配光鏡將聚集的光投射到前方，投射式前照燈所采用的燈泡為鹵鎢燈泡。第二焦點附近設有折光板，可遮擋上半部分光，形成明暗分明的配光。由于它的這種配光特性，因此也可用于霧燈。5．高亮度弧光燈弧光式前照燈由弧光燈組件、電子控制器和升壓器三大部分組成，如圖8-9所示。其燈泡的光色和日光燈相似，亮度是目前鹵鎢燈泡的2.5倍，壽命是鹵鎢燈泡的5倍，燈泡的功率為35W，可節(jié)能40%。8.2.1.5前照燈的燈光調(diào)整

前照燈光軸方向偏斜時，應進行調(diào)整，調(diào)整部位一般分外側調(diào)整式和內(nèi)側調(diào)整式兩種，如圖8-10所示。調(diào)整時，按需要轉動燈座上面的左右及上下調(diào)整螺釘（或旋鈕），使光軸方向符合標準。（a）外側調(diào)整式（b）內(nèi)側調(diào)整式圖8-10前照燈調(diào)整位置8.2.2前照燈電路組成及工作原理8.2.2.1前照燈電路的主要元件1．前照燈繼電器前照燈繼電器是一只小型電壓繼電器。它由一個電磁線圈和一對常開觸點組成，有三柱式、四柱式兩種。車燈開關只控制燈光繼電器線圈的電流，前照燈電流由燈光繼電器觸點控制，這樣可以延長燈光開關的使用壽命。2．車燈總開關車燈總開關又稱燈光總開關，其作用是控制除特種信號燈以外的全車照明燈的接通切斷以及變換，常用的有推拉式和旋鈕式兩種。3．變光開關前照燈變光開關的作用是根據(jù)行駛與會車的需要，及時變換遠光與近光。目前，常用的是腳踏式變光開關，但是從20世紀70年代起國外就有了自動變光開關。8.2.2.2前照燈的控制電路1．常用前照燈控制電路汽車前照燈隨車型不同，控制方式有差異。當燈的功率較小時，燈的電流直接受燈光總開關控制。當燈的數(shù)量多、功率大時，為減少開關熱負荷，減少線路壓降，采用繼電器控制。同時，分路保險器的個數(shù)也增加。因車型不同，繼電器控制線路也有控制火線式（見圖8-13（a））和控制搭鐵線式（見圖8-13（b））之分。圖8-13前照燈的控制電路2．前照燈自動變光電路1）．自動點亮系統(tǒng)

當周圍環(huán)境的亮度比夜暮檢測電路的熄燈照度L2（約550lx）及夜間檢測電路的熄燈照度L4（200lx）更亮時，夜幕檢測電路與夜間檢測電路都輸出低電平，晶體管VT2和

VT3截止，所有燈都不工作。

當周圍的亮度比夜暮檢測電路的點燈照度L1（約130lx）暗時，夜暮檢測電路輸出高電平，使VT2導通。此時，尾燈電路接通，點亮尾燈。當變成更暗的狀態(tài)，達到夜間點燈電路的點燈照度L3（約501x）以下時，夜間檢測電路輸出高電平。此時，延遲電路也輸出高電子，使晶體管VT3導通。前照燈繼電器動作，點亮前照燈。接通后周圍亮度變化時，在前照燈點亮時，由于路燈等原因周圍環(huán)境突然變?yōu)槊髁恋那闆r下，夜間檢測電路的輸出變?yōu)榈碗娖健５谘舆t電路的作用下，在時間T期間，VT3仍保持導通狀態(tài)，所以前照燈不熄滅。在周圍的亮度比夜暮檢測電路的熄燈照度L2更亮的情況下（如白天汽車從隧道出來），從夜暮檢測電路輸出低電平，從而解除延遲電路，尾燈和前照燈都立即熄滅。

自動熄燈，火開關斷開，使發(fā)動機停止工作時，觸發(fā)器S端斷電是低電平。但是，觸發(fā)器由+U供電，VT1仍是導通狀態(tài)，因為觸發(fā)器

R端上也是低電平，不能改變觸發(fā)器的輸出端Q的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下打開駕駛室門時，觸發(fā)器R端上就變成高電平，Q端輸出就反轉成為高電平，向電路供應電源的晶體管VT1截止，VT2及VT3也截止，所有燈都熄滅。上述情況，在夜間黑暗的車庫等處下車前，因為有車燈照亮周圍，所以給下車提供了方便。

2）前照燈光束調(diào)整控制

⑴．降低光束⑵．升高光束

3)前照燈延時控制8.2.3常見故障排除與診斷

汽車前照燈的故障，不外乎燈光不亮，燈光發(fā)紅。究其原因，大多數(shù)是因為燈絲燒斷、電路斷路或搭鐵、燈座接觸不良、開關損壞或失控所致。1．前照燈遠、近光均不亮若前照燈遠光和近光均不亮，首先應檢查車燈總開關接線柱的線頭、變光開關接線柱的線頭以及搭鐵線松脫斷路。若接觸良好，先用試火法測試車燈總開關和變光開關電源接線柱上是否有電，若有電再用旋具先后短接車燈總開關電源與前照燈接線柱，變光開關與遠近光接線柱，若燈亮，說明車燈總開關或變光開關有故障，否則可能是燈泡燈絲燒斷或相應的線路故障。2．前照燈遠光或近光不亮應首先檢查變光開關?？捎眯邔⒆児忾_關的電源與不亮的近光或遠光接線柱短路，若燈亮，則為變光開關故障，否則就是變光開關到前照燈之間的線路故障。3．一只前照燈遠光或近光不亮一般是前照燈燈泡的燈絲燒斷或相應的線路故障。4．前照燈的亮度不夠前照燈亮度不夠，應在發(fā)動機中速以上運轉時，測量發(fā)電機的輸出電壓。如果正常，應檢查前照燈燈座搭鐵處是否良好，若接觸不好，應除銹，并擰緊前照燈與車架之間的搭鐵線。5．一燈發(fā)紅打開兩個前照燈，其中一個燈光發(fā)紅而不亮時，則是該燈搭鐵不良造成的。6．熔斷絲熔斷打開前照燈，若車燈總開關的熔斷絲熔斷，說明車燈總開關、變光開關或線路有搭鐵短路故障。如果只在接通某一道光時才熔斷，則為該道光的線路有搭鐵短路故障。8.3轉向燈、危險報警燈及其電路在汽車起步、轉彎、變更車道或路邊停車時，需要打開轉向信號燈以表示汽車的趨向，提醒周圍車輛和行人注意。當接通危險報警信號開關時，所有轉向信號燈同時閃爍，表示車輛遇緊急情況，請求其他車輛避讓。根據(jù)GB7258—1997《機動車運行安全技術條件》規(guī)定，危險報警燈操縱裝置不得受點火開關控制。8.3.1轉向燈、危險報警燈電路組成及電路汽車轉向及危險報警信號裝置主要由電源、熔斷器、閃光器、轉向開關、轉向燈等組成。8.3.1.1閃光器（轉向繼電器）在轉向或危險報警信號系統(tǒng)中，用于控制信號燈閃光的裝置稱為閃光器。閃光器串聯(lián)在轉向信號燈和轉向指示燈電路中。

閃光器的種類繁多，目前汽車用閃光器常用的形式有翼片式、電容式、晶體管式等形式。

1．電容式閃光器

工作過程：⑴、接通轉向燈開關11時，電流便從蓄電池正極→電源開關8→接線柱B→線圈3→常閉觸點2→接線柱L→轉向燈開關

11→左轉向信號燈和指示燈10→搭鐵→蓄電池負極構成回路。吸下觸點2，燈泡處于暗態(tài)。

⑵、觸點2打開后，蓄電池向電容器6充電：

蓄電池正極→電源開關8→接線柱B→線圈3→線圈4→電容器6→接線柱

L→轉向燈開關

11→左轉向信號燈和指示燈10→搭鐵→蓄電池負極構成回路。⑶、觸點2閉合后，轉向燈處于亮的狀態(tài)，由于此時電容器6通過線圈4和觸點2放電，其放電電流通過線圈4產(chǎn)生的磁場方向與線圈3的相反，電磁吸力減小，故觸點仍保持閉合，轉向燈繼續(xù)發(fā)亮。隨著電容器的放電，電容器兩端電壓逐漸下降，其放電電流減小，則線圈3的電磁吸力增強，觸點2重又打開，燈變暗。

2．晶體管式閃光器

分為：有觸點晶體管式和無觸點全晶體管式兩種。⑴有觸點晶體管式閃光器

（2）無觸點全晶體管式閃光器

8.3.1.2轉向及危險報警開關1．轉向燈開關目前汽車上使用的轉向燈開關有小型三位開關、扳柄式轉向開關、自動控制開關三類。國產(chǎn)汽車使用的多為小型三位開關。自動控制開關目前使用在國內(nèi)外轎車上。它由轉向兼變光開關及轉向盤上的自動回位撞銷組成。汽車轉彎時，只要將手柄反向撥動，轉向盤轉動，自動回位撞銷也隨之轉動，并能通過撞滅臂，使轉向燈一直接通，顯示行駛方向。回轉方向盤時，自動回位撞銷碰觸撞滅臂，轉向燈和轉向指示燈自動熄滅。汽車轉向盤轉向較小，該裝置不起作用。2．危險報警燈開關目前汽車上用的危險報警燈開關有把按式和按鈕式兩種。前者也就是在轉向信號燈開關的下方安裝一個紅色按鈕，當把按鈕拔出時，汽車前后左右四個轉向燈同時閃爍，進行危險報警；當按下按鈕時，危險報警燈停止閃爍。按鈕式危險報警燈開關是指獨成一體的危險報警燈開關。它一般安裝在汽車的儀表盤上，一般標有紅色三角符號。8.3.2常見故障診斷與排除（以STN轎車為例）1．報警燈和轉向燈均不亮首先接通點火開關或轉向燈開關，檢查燈座處黑白色或黑綠色導線上是否有電。如果有電，則應檢查燈與燈座的接觸狀況、燈泡的好壞情況，檢查棕色導線是否接觸良好。如果無電，則應檢查S4、S19熔斷器，如果均良好最后應檢查繼電器。1）換件法：用一個新繼電器試驗一下。2）取代法用：一根導線把繼電器上兩個開關插孔連接在一起，如果燈亮說明是繼電器故障。3）車外實驗法：可拆下繼電器在車外試驗，最后檢查中央集電板處連接及中間連接導線是否良好。2．報警燈工作正常，轉向燈不正常由于報警燈工作正常，因此可以判定閃光繼電器、轉向燈泡以及從閃光繼電器到燈泡的連線沒故障。故障應在轉向燈熔斷器以及專用線路。3．轉向燈工作正常，而報警燈不工作8.4倒車信號裝置8.4.1倒車信號燈系統(tǒng)1．倒車燈開關

2．倒車信號電路

8.4.2倒車報警器現(xiàn)代許多汽車上除了裝有倒車燈以外，還安裝了倒車報警器。倒車報警器有倒車蜂鳴器和倒車語言報警器兩種。1．倒車峰鳴器倒車蜂鳴器是一種間歇發(fā)聲的音響裝置。

圖8-22倒車蜂鳴器電路2．倒車語音報警器隨著集成電路技術的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)能將語音信號壓縮存儲于集成電路中，制成倒車語音報警器。在汽車倒車時，能重復發(fā)出“請注意，倒車！”等聲音，以此提醒車后行人避開車輛而確保安全倒車。倒車語音報警器的典型電路如圖8-23所示。圖8-23倒車語音報警器8.4電喇叭8.4.1電喇叭的作用與分類汽車上都裝有喇叭，它的用途是在行車過程中根據(jù)需要和規(guī)定，發(fā)出必需的音響信號，警告行人的其他車輛，以保證行車安全，同時還可用于催行與傳遞信號。喇叭按發(fā)音動力的不同分氣喇叭和電喇叭兩類；按外形分有螺旋形、筒形、盆形三類。按聲頻分有高音和低音兩種。圖8-24三類喇叭

1．盆形電喇叭盆形電喇叭的工作原理與螺旋形電喇叭相同，其結構特點如圖8-25所示。電磁鐵采用螺管式結構，鐵心上繞有勵磁線圈，上、下鐵心間的氣隙在線圈中間，所以能產(chǎn)生較大的吸力。它無揚聲筒，而是將上鐵心、膜片和共鳴板裝在中心軸上。當電路接通時，勵磁線圈產(chǎn)生吸力，上鐵心被吸下與下鐵心撞擊，產(chǎn)生較低的基本頻率，并激勵膜片及與膜片聯(lián)成一體的共鳴板產(chǎn)生共鳴，從而發(fā)出比基本頻率強得多，且分布又比較集中的諧音。為了保護觸點，有的盆形喇叭在觸點之間也并聯(lián)了滅弧電容器。2．電動氣喇叭電動氣喇叭主要由電動氣泵和氣喇叭兩部分組成（見圖8-26）。按下喇叭按鈕時，直流電動機氣泵運轉，產(chǎn)生壓縮空氣；壓縮空氣直接通入氣喇叭使喇叭發(fā)音。1－傳聲筒；2－彈簧；3－蓋板；4－膜片；5－電動機軸；6－轉子；

7－偏心腔體；8－葉片；9－電動機；10、11－進氣口；12－螺釘圖8-26電動氣喇叭8.4.2雙音電喇叭控制電路為了得到較為和諧悅耳的聲音，在汽車上常裝有兩個不同音調(diào)（高、低音）的電喇叭。其中高音喇叭膜片厚、揚聲簡短，低音喇叭則相反。圖8-27喇叭電路8.4.3電喇叭的調(diào)整電動氣喇叭一般制成不可調(diào)式。螺旋形、盆形電喇叭調(diào)整一般有鐵心氣隙調(diào)整和觸點預壓力調(diào)整兩項，前者調(diào)整喇叭的音調(diào)，后者調(diào)整喇叭的音量。1．音調(diào)的調(diào)整1、3鎖緊螺母；2、5、6－調(diào)整螺母；4－銜鐵；7－彈簧片；8－鐵心圖8-28筒形、螺旋形電喇叭的調(diào)整位置2．音量的調(diào)整音量的大小與通過線圈的電流大小有關，通過的工作電流大，喇叭發(fā)出的音量也就大。線圈通過的電流大小，可以通過改變喇叭觸點的接觸壓力來調(diào)整（壓力增大，通過線圈的電流增大，喇叭的音量增大，反之音量減?。?。盆形電喇叭音量的調(diào)整可通過調(diào)整螺釘來調(diào)整觸點壓力，進而實現(xiàn)對音量的調(diào)整。圖8-29

盆形電喇叭調(diào)整位置8.4.4常見故障診斷與排除1．喇叭不響