前照燈及其控制電路

車身電器及設備檢修PAGEPAGE8第8頁共9頁2010年江蘇省技工教育交通運輸中心專業(yè)類別：汽車維修教研組參評教學設計課程名稱：車身電器前照燈及其控制電路的教學設計作者姓名：單位：通訊地址：郵政編碼：聯(lián)系電話：江蘇省常州技師學院教案首頁系部電氣工程授課教師授課地點授課類型一體化授課時數2課時授課周數授課日期授課班級課題（章）課題一、照明與信號裝置分課題（節(jié)）前照燈及其控制電路教學目標掌握前照燈的基本結構。2、掌握前照燈控制電路的工作基本原理教學重點前照燈控制電路的工作基本原理教學難點前照燈控制電路的工作基本原理教學方法講授、操作演示、任務驅動、多媒體演示、分組合作練習教學器材及設備整車電器實驗臺、整車電器示教板、萬用表、電路圖、課件復習提問提問內容姓名成績照明及信號裝置的種類？2、照明及信號裝置的用途？板書設計或教學提綱前照燈及其控制電路前照燈學生課堂練習機動對前照燈的照明要求大燈簡易電路回路分析前照燈的光學系統(tǒng)前照燈防眩目措施實車前照燈控制電路二、前照燈控制電路作業(yè)布置前照燈的照明要求？2、前照燈電路中繼電器的作用？課后小結審核人日期課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動我們今天學習討論的任務是：了解前照燈構成，熟悉其控制電路。【復習提問】（時間：5分）照明及信號裝置的種類？答：汽車燈系按其安裝位置和用途不同，可分為：外部照明裝置；內部照明裝置和汽車燈光信號裝置。照明及信號裝置的用途？答：(1)前照燈俗稱大燈，裝在汽車頭部的兩側，用來照亮車前的道路。(2)霧燈在有霧、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下，用來改善道路的照明情況。(3)示寬燈(俗稱前小燈)裝在汽車前部兩側的邊緣，在汽車夜間行駛時，標示汽車的寬度。(4)轉向信號燈汽車轉彎時，發(fā)出明暗交替的閃光信號，以表明汽車向左或向右轉向行駛。(5)尾燈裝在汽車的尾部，夜間行駛時，用來警示后面的車輛，以便保持一定的距離。(6)制動燈每當踏下制動踏板時，便發(fā)出較強的紅光，以示制動。(7)倒車燈用來照亮車后路面，并警告車后的車輛和行人，表示該車正在倒車。(8)牌照燈用來照亮汽車牌照。(9)停車燈夜間停車時，用來標志汽車的存在。(10)儀表燈裝在儀表板上，用來照明儀表。(11)頂燈裝在車廂或駕駛室內頂部，作為內部照明之用。（12)其他輔助用燈為了便于夜間檢修，設有工作燈，經插座與電源相接。有的在發(fā)動機罩下面還裝有發(fā)動機罩下燈，其功用與工作燈相同?！拘抡n引入】（時間：5分）前面我們了解了照明及信號裝置的種類和用途，那么今天我們開始具體的來學習一下相關內容。我們首先來了解一下夜間行車時一個非常重要的外部照明設備——前照燈?！拘抡n講授】（時間：30分）前照燈俗稱大燈，裝在汽車頭部的兩側，用來照亮車前的道路。有兩燈制和四燈制之分。提問、引導多媒體演示通過夜間行車的安全性引入新課內容講授多媒體演示聽講、回答看書回顧以前學過的知識聽講課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動前照燈對前照燈的照明要求：由于汽車前照燈的照明效果直接影響著夜間交通安全，故世界各國文通管理部門多以法律形式規(guī)定了汽車前照燈的照明標準，以確保夜間行車的安全，其基本要求如下：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l(fā)OOm內路面上的障礙物。隨著汽車行駛速度的提高，對汽車前照燈的照明距離也相應要求越來越遠，現代高速汽車其照明距離應達到200m～250m。2)前照燈應能防止眩目，以免夜間兩車相會時，使對方駕駛員眩目，而造成交通事故。2、前照燈的光學系統(tǒng)前照燈的光學系統(tǒng)包括反射鏡，配光鏡和燈泡三部分。1）反射鏡反射鏡一般用0.6mm-0.8mm的薄鋼板沖壓而成，近年來已有用熱固性塑料制成的反射鏡。反射鏡的表面形狀呈旋轉拋物面，如圖所示。其內表面鍍銀、鋁或鍍鉻，然后拋光。由于鍍鋁的反射系數可以達到94％以上，機械強度也較好，故現在一般采用真空鍍鋁。由于前照燈燈泡燈絲發(fā)出的光度有限，功率僅40W～60W。如無反射鏡，只能照清汽車燈前6m左右的路面。而有了反射鏡之后，使前照燈照距可達150m或更遠。因此反射鏡的作用就是將燈泡的光線聚合并導向前方。課件演示講授舉生活中家庭使用的射燈（冷光燈）為例讓學生更好的理解前照燈光學系統(tǒng)的構成。聽講邊聽講邊回想生活中與前照燈相似的燈記筆記課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動如圖所示，燈絲位于焦點F上，燈絲的絕大部分光線經反射鏡反射后變成平行光束射向遠方，使光度增強幾百倍，甚至上千倍，達20000cd～40000cd以上，從而使車前150m，甚至400m內的路面照得足夠清楚。從燈絲射出的位于立體角4丌～w范圍內的光線則向各方散射。散射向側方和下方的部分光線，可照明車前5m～10m的路面和路緣。而其余部分光線散向上方，則完全無用。2）配光鏡配光鏡又稱散光玻璃，它是用透光玻璃壓制而成，是很多塊特殊的棱鏡和透鏡的組合，其幾何形狀比較復雜，外形一般為圓形和矩形，如圖所示。配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進行折射，使車前路面和路緣都有良好而均勻的照明。近年來已開始使用塑料配光鏡，不但重量輕且耐沖擊性能好。3）燈泡目前汽車前照燈的燈泡有下列三種：（1）白熾燈泡：其燈絲用鎢絲制成(鎢的熔點高、發(fā)光強)。但由于鎢絲受熱后會蒸發(fā)，將縮短燈泡的使用壽命。因此制造時，要先從玻璃泡內抽出空氣，然后充以氬和氮的混合惰性氣體。在充氣燈泡內，由于惰性氣體受熱后膨脹會產生較大的壓力，這樣可減少鎢的蒸發(fā)，故能提高燈絲的溫度，增強發(fā)光效率，從而延長燈泡的使用壽命。為了縮小燈絲的尺寸，常把燈絲制成緊密的螺旋狀，這對聚合平行光束是有利的，白熾燈泡的結構如圖a所示。講授課件演示聽講記筆記課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動（2）鹵鎢燈泡：雖然白熾燈泡的燈絲周圍抽成真空并充滿了惰性氣體，但是燈絲的鎢仍然要蒸發(fā)，使燈絲損耗。而蒸發(fā)出來的鎢沉積在燈泡上，將使燈泡發(fā)黑。近年來，國內外已使用了一種新型的電光源一鹵鎢燈泡(即在燈泡內所充惰性氣體中滲入某種鹵族元素)，其結構如圖b所示。鹵族元素(簡稱鹵素)。是指碘、溴、氯、氟等元素。鹵鎢燈泡是利用鹵鎢再生循環(huán)反應的原理制成的。鹵鎢再生循環(huán)的基本作用過程是：從燈絲上蒸發(fā)出來的氣態(tài)鎢與鹵素反應生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，它擴散到燈絲附近的高溫區(qū)又受熱分解，使鎢重新回到燈絲上，被釋放出來的鹵素繼續(xù)擴散參與下一次循環(huán)反應，如此周而夏始地循環(huán)下去，從而防止了鎢的蒸發(fā)和燈泡的黑化現象。鹵鎢燈泡尺寸小，泡殼用耐高溫、機械強度較高的石英玻璃或硬玻璃制成，所以充人惰性氣體的壓力較高。且因工作溫度高，燈內的工作氣壓將比其他燈泡高很多，故鎢的蒸發(fā)也受到更為有力的抑制。在相同功率下，鹵鎢燈的亮度為白熾燈的1．5倍，壽命長2～3倍?，F在使用的鹵素一般為碘或溴，稱為碘鎢燈泡或溴鎢燈泡。我國目前生產的是溴鎢燈泡。3)高壓放電氙燈：高壓放電氙燈的組件系統(tǒng)由弧光燈組件、電子控制器、升壓器三部分組成。下圖是外形及原理圖。通過實物講解課件演示通過實物對比，錄象播放讓學生了了解邊比較觀察實物的構造邊聽講課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動燈泡發(fā)出的光色和日光燈非常相似，亮度是鹵鎢燈泡的三倍左右，使用壽命是鹵鎢燈泡的五倍。高壓放電氙燈克服了傳統(tǒng)燈泡的缺陷，幾萬伏的高壓使得其光亮強度增加，完全滿足汽車夜間高速行駛的需要。這種燈的燈泡里沒有燈絲，取而代之的是裝在石英管內的兩個電極，管內充有氮氣及微量金屬元素(或金屬鹵化物)。在電極加上數萬伏的引弧電壓后，氣體開始電離而導電，氣體原子即處于激發(fā)狀態(tài)，使電子發(fā)生能級躍遷而開始發(fā)光，電極間蒸發(fā)少量水銀蒸氣，光源立即引起水銀蒸氣弧光放電，待溫度上升后再轉入鹵化物弧光燈工作。3、前照燈防眩目措施前照燈的燈泡功率足夠大而光學系統(tǒng)設計得又十分合理時，可明亮而均勻地照明車前150m甚至400m以內的路面。但是前照燈射出的強光會使迎面來車駕駛員眩目。所謂“眩目”是指人的眼睛突然被強光照射時，由于視神經受刺激而失去對眼睛的控制，本能地閉上眼睛，或只能看到亮光而看不見暗處物體的生理現象。這時很易發(fā)生交通事故。為了避免前照燈的眩目作用，保證汽車夜間行車安全，一般在汽車上都采用雙絲燈泡的前照燈。燈泡的一根燈絲為“遠光”，另一根為“近光”。遠光燈絲功率較大，位于反射鏡的焦點；近光燈絲功率較小，位于焦點上方(或前方)。當夜間行駛無迎面來車時，可按用遠光燈絲，使前照燈光束射向遠方。便于提高車速。當兩車相遇時，接用近光燈絲，使光束傾向路面，從而避免迎面來車駕駛員的眩目，并使車前50m內的路面也照得十分清晰。國內外生產的雙絲燈泡的前照燈，按近光的配光不同，分為對稱形和非對稱形兩種不同的配光制。1）對稱形配光(SAE方式)遠光燈絲位于反射鏡的焦點上，而近光燈絲則位于焦點的上方并稍向右偏移(從燈泡向反射鏡看去)。其工作情況如圖。錄象播放氙燈與普通大燈的夜間照明程度，講解氙燈工作原理看錄象聽講課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動當接用遠光燈絲時，燈絲發(fā)出的光線經反射鏡反射后，沿光學軸線平行射向遠方(圖a)。當接用近光燈絲時，射到反射鏡bab，上的光線由反射鏡反射后傾向路面(圖b)，而射到反射鏡bc和b1c(由焦點平面bb1到端面)上的光線反射后傾向上方，但傾向路面的光線占大部分，從而減小了對迎面來車的駕駛員的眩目作用。美國、日本采用這一配光方式。2．非對稱形配光(ECE方式)遠光燈絲位于反射鏡的焦點處，近光燈絲位于焦點前方且稍高出光學軸線，其下方裝有金屬配光屏，其工作情況如圖所示。由近光燈絲射向反射鏡上部的光線，反射后傾向路面，而配光屏擋住了燈絲射向反射鏡下半部的光線，故沒有向上反射能引起眩目的光線。講授課件演示分析聽講記筆記相互交流課題：前照燈及其控制電路教師活動學生活動二、前照燈控制電路大燈簡易電路（不含變光部分）回路1：蓄電池正極——保險絲——大燈繼電器線圈——前照燈開關——蓄電池負極回路2：蓄電池正極——保險絲——大燈繼電器開關——保險絲——大燈——蓄電池負極注意：電路工作的核心部分是繼電器，當繼電器線圈得電時，產生磁性，繼電器開關自動吸合。實車前照燈控制電路（見附頁）【課堂練習】（時間：45分）根據簡易電路在實訓臺中找出