照明、信號系統(tǒng)與報(bào)警裝置

1第六章照明、信號系統(tǒng)與報(bào)警裝置2了解汽車照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)及報(bào)警裝置的構(gòu)成；了解汽車照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)及報(bào)警裝置的基本工作原理；掌握前照燈的安裝及調(diào)整方法；掌握電喇叭的調(diào)整方法。汽車照明燈和信號燈的種類及用途前照燈燈光繼電器和閃光器的種類及電路電喇叭汽車報(bào)警信號裝置的結(jié)構(gòu)及電路3

從學(xué)習(xí)理論著手,在了解各系統(tǒng)基本工作原理的基礎(chǔ)上,參照普通桑塔納轎車、本田轎車的照明信號及報(bào)警裝置的工作情況,理論聯(lián)系實(shí)際,逐步掌握汽車照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)及報(bào)警裝置的工作,掌握前照燈的安裝及調(diào)整方法,掌握電喇叭的調(diào)整方法。4第一節(jié)汽車照明燈和信號燈的種類及用途第二節(jié)前照燈第三節(jié)燈光繼電器和閃光器的種類及電路第四節(jié)電喇叭第五節(jié)汽車報(bào)警信號裝置的結(jié)構(gòu)及電路目錄5第一節(jié)汽車照明燈和信號燈的種類及用途

汽車的照明系統(tǒng)主要由燈具、電源和電路（包括控制開關(guān)）三大部分組成。而燈具大體分為照明用的燈具和信號及標(biāo)志用的燈具。照明用的燈具有前照燈、防霧燈、后照燈、牌照燈、頂燈、儀表燈和工作燈等。信號及標(biāo)志用燈具有轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈、小燈、尾燈、指示燈和警報(bào)燈等。汽車照明燈具如圖5—1所示。6第二節(jié)前照燈一、前照燈的照明要求世界各國交通管理部門一般都以法律形式規(guī)定了汽車前照燈的照明標(biāo)準(zhǔn)，以確保夜間行車的安全，基本要求如下:1.前照燈應(yīng)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(yīng)的增長，現(xiàn)代有些汽車的前照燈照明距離已達(dá)到200～250m。2.應(yīng)具有防止眩目的裝置，確保夜間兩車迎面相遇時(shí)，不使對方駕駛員因產(chǎn)生眩目而造成事故。為了滿足第一個要求，根據(jù)光路的可逆性原理，在前照燈的設(shè)計(jì)和制造上，裝置了反射鏡、配光鏡和燈泡組成的光學(xué)系統(tǒng)。為了滿足第二個要求，對前照燈的使用作了必要的規(guī)章制約，同時(shí)還對燈泡結(jié)構(gòu)作了合理的設(shè)計(jì)。7二、前照燈的結(jié)構(gòu)

前照燈由光源(燈泡)、反光鏡、配光鏡三部分。1.燈泡汽車前照燈燈泡的結(jié)構(gòu)如圖5－2所示。目前,汽車前照燈用燈泡的額定電壓有6V、12V和24V三種。燈泡的燈絲由功率大的遠(yuǎn)光燈絲和功率較小的近光燈絲組成,由鎢絲制作成螺旋狀,以縮小燈絲的尺寸,有利于光束的聚合。為了保證安裝時(shí)使遠(yuǎn)光燈絲位于反射鏡的焦點(diǎn)上,使近光燈絲位于焦點(diǎn)的上方,故將燈泡的插頭制成插片式（圖5—2所示）。插頭的凸緣上有半圓形開口,與燈頭上的半圓形凸起配合定位。三個插片插入燈頭距離不等的三個插孔中,保證其可靠連接。這種插片式燈泡的優(yōu)點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡單,拆裝方便,接觸性能可靠,并能與全封閉式前照燈通用,因此,國內(nèi)生產(chǎn)的前照燈燈泡多采用這種結(jié)構(gòu)。前照燈的燈泡是充氣燈泡,是把玻璃泡內(nèi)的空氣抽出后,再充滿情性混合氣體。一般充人的惰性氣體為96％的氬氣和4％的氮?dú)狻３淙霟襞莸亩栊詺怏w可以在燈絲受熱時(shí)膨脹,增大壓力,減少鎢的蒸發(fā),提高燈絲的溫度和發(fā)光效率,節(jié)省電能,延長燈泡的使用壽命。8大家有疑問的,可以詢問和交流可以互相討論下,但要小聲點(diǎn)9雖然充氣燈泡的周圍抽成真空并充滿了惰性氣體。但是燈絲的鎢質(zhì)點(diǎn)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，使燈泡發(fā)黑。近年來，國內(nèi)外已使用了一種新型的鹵鎢燈泡（即在燈泡內(nèi)充以情性氣體中滲入某種鹵族元素），其結(jié)構(gòu)如圖5－2b所示。鹵族元素是指碘、溴、氯、氟等元素?，F(xiàn)在燈泡使用的鹵族元素一般為碘或溴，叫做碘鎢燈泡或溴鎢燈泡。我國目前生產(chǎn)的是溴鎢燈泡。鹵鎢燈泡是利用鹵鎢再生循環(huán)反應(yīng)的原理制成的。鹵鎢再生循環(huán)的基本作用過程是:從燈絲蒸發(fā)出來的氣態(tài)鎢與鹵族反應(yīng)生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，它擴(kuò)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(kuò)散參與下一次循環(huán)反應(yīng)，如此周而復(fù)始地循環(huán)下去，從而防止了鎢的蒸發(fā)和燈泡的發(fā)黑現(xiàn)象。鹵鎢燈泡尺寸小，泡殼用耐高溫，機(jī)械強(qiáng)度較高的石英玻璃制成，所以充入情性氣體的壓力較高。因工作溫度高，燈內(nèi)的工作氣壓將比其它燈泡高得多，故鎢的蒸發(fā)也受到更為有力的抑制。102.反射鏡反射鏡一般用0.6～0.8mm的薄鋼板沖壓而成,反射鏡的表面形狀呈旋轉(zhuǎn)拋物面,如圖5－3所示。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鍍鋁,然后拋光。由于鍍鋁的反射系數(shù)可以達(dá)到94％以上,機(jī)械強(qiáng)度也較好,所以現(xiàn)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45～60W。如無反射鏡,那只能照清汽車燈前6m左右的路面。而有了反射鏡之后,使前照燈照距可達(dá)到150m或更遠(yuǎn)。因此,反射鏡的作用就是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向前方。如圖5－4所示,燈絲位于焦點(diǎn)F上,燈絲的絕大部分光線向后射在立體角范圍內(nèi),經(jīng)反射鏡反射后將平行于主光軸的光束射向遠(yuǎn)方,使光度增強(qiáng)幾百倍,甚至上千倍,從而使車前150m,甚至400m內(nèi)的路面照得足夠清楚。3.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(fù)雜,外形一般為圓形和短形,如圖5－5a所示。配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進(jìn)行折射,使車前路面和路線都有良好而均勻的照明。(1)水平方向散射(2)鉛直方向下折射為了彌補(bǔ)具有反射鏡的前照燈因?yàn)楣馐?、照明不大的缺點(diǎn),采用了配光鏡。采用了配光鏡后,前照燈的光束的分布如圖5－5b,c所示。鏡的前照燈因?yàn)楣馐⒄彰鞑淮蟮娜秉c(diǎn),采用了配光鏡。采用了配光鏡后,前照燈的光束的分布如圖5－5b,c所示。11三、前照燈避免眩目的措施1.采用雙絲燈泡,如圖5—6所示；2.采用帶遮光罩的雙絲燈泡,如圖5—7所示；3.采用非對稱光形,如圖5—8b所示4.Z型光形,如圖5—8c所示。四、前照燈的類型通常按前照燈光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)不同,可將其分為可拆式、半封閉式和封閉式前照燈三種。1.可拆式前照燈可拆式前照燈由于反射鏡和配光鏡分別安裝而構(gòu)成組件,因此氣密性差,反射鏡易受濕氣和塵埃污染而降低反射能力,嚴(yán)重降低照明效果,目前已很少采用。2.半封閉式前照燈半封閉式前照燈的結(jié)構(gòu)如圖5－9所示,其配光鏡靠卷曲反射鏡邊緣上的牙齒而緊固在反射鏡上,二者之間墊有橡皮密封圈,燈泡只能從反射鏡后端裝入。當(dāng)需要更換損壞的配光鏡時(shí),應(yīng)撬開反射鏡外緣的牙齒,安上新的配光鏡后,再將牙齒復(fù)原。由于這種燈具減少了對光學(xué)組件的影響因素,維修方便,因此得到廣泛使用。123.封閉式前照燈封閉式前照燈（又叫真空燈）,其反射鏡和配光鏡用玻璃制成一體,形成燈泡,里面充以惰性氣體。燈絲焊在反射鏡底座上,反射鏡的反射面經(jīng)真空鍍鋁,其結(jié)構(gòu)如圖5－10所示。由于封閉式前照燈完全避免反射鏡被污染以及遭受大氣的影響,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(dāng)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.投射式前照燈如圖5—11所示,投射式前照燈的反射鏡近似于橢圓形狀,它具有兩個焦點(diǎn)。第一焦點(diǎn)處放置燈泡,第二焦點(diǎn)是由光線形成的,凸形配光鏡聚成第二焦點(diǎn),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(diǎn)附近設(shè)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.高亮度弧光燈高亮度弧光燈的結(jié)構(gòu)如圖5—12所示,這種燈的燈泡里沒有燈絲,取而代之的是裝在石英管內(nèi)的兩個電極,管內(nèi)充有氙及微量金屬（或金屬鹵化物）。在電極上加上5000～12000V電壓后,氣體開始電離而導(dǎo)電。由氣體原子激發(fā)到電極間少量水銀蒸汽弧光放電,最后轉(zhuǎn)入鹵化物弧光燈工作,采用多種氣體是為了加快起動?；」馐角罢諢粲苫」鉄艚M件、電子控制器和升壓器三大部分組成。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%。13五、前照燈的燈光調(diào)整1.屏幕調(diào)整法:⑴汽車空載，氣壓合乎標(biāo)準(zhǔn)；⑵將汽車置于平整的地面上；⑶在屏幕上畫出車燈的中心線；⑷遮住一側(cè)前照燈光，進(jìn)行調(diào)整六、未來的汽車大燈轎車大燈（前照燈）有兩種功能，一種是照明，一種是裝飾。過去和現(xiàn)在，大燈的主要功能是照明。在將來，相信它的主要功能仍將是照明。但是在近十幾年中，大燈的外形不斷得到改造，與車身嵌裝組合為一個整體，越來越顯露出它的裝飾作用。在今后幾年內(nèi)，您可能會發(fā)現(xiàn)，大燈的內(nèi)在結(jié)構(gòu)也將發(fā)生一次重大的技術(shù)革命，燈具將會裝上“腦袋”變成“聰明”的燈。傳統(tǒng)的大燈有兩組燈絲，分別射出遠(yuǎn)和近的光束。遠(yuǎn)光束亮些，照得遠(yuǎn)些，主要用于高速行駛；近光束暗些，照得近些，主要用于會車。何時(shí)用遠(yuǎn)燈或近燈皆由駕車者操縱，而且前大燈的每組光束強(qiáng)弱是不可調(diào)的，角度也是在安裝的過程中就調(diào)整好了。隨著轎車的行駛速度的不斷提升，傳統(tǒng)大燈的照明已經(jīng)日益顯示出它的弊端，在轉(zhuǎn)彎、會車、雨霧天及在高速公路上行駛，兩光束的大燈會使駕車者不易看清路面，視野狹窄，也容易造成對方駕車者眩目。14第三節(jié)燈光繼電器和閃光器的種類及電路一、燈光繼電器作用：當(dāng)前照燈、前小燈、尾燈線路有故障時(shí)，作為輔助照明電路為汽車的行駛提供應(yīng)急措施。如圖5—13所示。

繼電器有鐵心、線圈、外殼等組成。

正常情況下，燈光繼電器上A點(diǎn)和B點(diǎn)電壓相等，線圈無電流通過，繼電器觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，側(cè)燈不亮。

當(dāng)燈光開關(guān)在1.2擋中任一檔時(shí)，如果燈光線路搭鐵，則按鈕斷路器將因通過大電流而使自身觸點(diǎn)斷開，燈光熄滅。

此時(shí)燈光繼電器A點(diǎn)電位高，B點(diǎn)電位低，電流通過線圈，其電路是：

蓄電池（+）→按鈕斷路器E點(diǎn)→繼電器A點(diǎn)→線圈→繼電器B點(diǎn)→按鈕斷路器F點(diǎn)→燈光開關(guān)①接柱→搭鐵燈線路接柱，由搭鐵點(diǎn)構(gòu)成通路。線圈因通過電流而產(chǎn)生磁力將觸點(diǎn)吸閉，與此同時(shí)電流由燈光繼電器A點(diǎn)→支梁→→觸點(diǎn)→輔助前照燈絲接鐵發(fā)亮，這時(shí)保證了駕駛?cè)藛T的安全操作。15二、閃光器的種類及電路在轉(zhuǎn)向或危急報(bào)警信號系統(tǒng)中，用于控制信號燈閃光的裝置稱為閃光器，汽車用閃光器有電熱式、電容式、電子式等型式。如圖5-14所示

㈠電熱式閃光器1.熱絲式閃光器及轉(zhuǎn)向燈電路，如圖5-14所示。

(1)組成

主要由電磁鐵1、觸點(diǎn)2、觸點(diǎn)臂3.電熱絲4及附加電阻5組成。

(2)工作原理

觸點(diǎn)臂的一端用彈片鉚在支架上；另一端用和支架絕緣的電熱絲拉緊。平時(shí)由于電熱絲的拉力大于彈片的彈力，觸點(diǎn)保持在張開的狀態(tài)。在轉(zhuǎn)向時(shí)，當(dāng)把開關(guān)撥至所要轉(zhuǎn)向的一方，電流經(jīng)過附加電阻、電熱絲和轉(zhuǎn)向燈泡構(gòu)成回路。由于電熱絲通過電流后，受熱膨脹而伸長，就放松了對觸點(diǎn)臂的拉力，觸點(diǎn)在彈片的作用下閉合，使附加電阻和電熱絲短路，電流經(jīng)觸點(diǎn)和電磁鐵線圈構(gòu)成回路。因電熱絲被短路，便冷卻收縮，又重新拉開觸點(diǎn)，電流由流過電熱絲和附加電阻，如此反復(fù)循環(huán)。

當(dāng)附加電阻串如電路時(shí)，流過的電流很小，燈泡亮度很弱，當(dāng)附加電阻被短路后，電流增大，燈泡亮度增強(qiáng)，轉(zhuǎn)向燈變一明一暗的閃爍。2.翼片式閃光器及轉(zhuǎn)向等電路如圖5-15所示。注意：電熱式閃光器的閃光頻率隨轉(zhuǎn)向燈的功率大小而變化。16㈡電容式閃光器1.組成：如圖5-16所示。2.工作原理：轉(zhuǎn)向開關(guān)閉合后，線圈3.4通電產(chǎn)生的電磁吸力使觸點(diǎn)1迅速斷開，轉(zhuǎn)向燈不亮；觸點(diǎn)1斷開后，電容充電，轉(zhuǎn)向燈不亮；隨著充電過程的進(jìn)行，充電電流逐漸減小，電磁吸力減小，觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)1閉合后，轉(zhuǎn)向燈亮。滅弧電阻5的作用是：保護(hù)觸點(diǎn)。使用時(shí)應(yīng)注意：(1)必須按規(guī)定的燈泡功率選用燈泡；(2)接線必須正確B接蓄電池，L接轉(zhuǎn)向燈開關(guān)。17㈢電子閃光器電子閃工期工作可靠，使用壽命長，目前廣泛使用。

電子閃光器分為有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)、集成電路和晶體管等多種形式。1.帶繼電器的電子閃光器(1)工作原理(2)結(jié)構(gòu)特征:有三個接線柱(3)控制觸點(diǎn)的開閉是電容和三極管，所以閃爍頻率和燈泡功率無關(guān)。2.無觸點(diǎn)電子閃光器圖5-17為無觸點(diǎn)電子閃光器3.集成電路閃光器圖5-18為夏利集成電路電子閃光器1819

第四節(jié)電喇叭汽車上采用的喇叭和氣喇叭之分，電喇叭的形式有以下幾種:筒形、螺旋形（蝸牛形）和盆形。如圖5-19所示一、筒型、螺旋形電喇叭結(jié)構(gòu)如圖5—20所示，由振動機(jī)構(gòu)和電路斷續(xù)機(jī)構(gòu)兩部分組成。

工作原理:按下按鈕，電路接通，鐵心產(chǎn)生吸力，吸下銜鐵，電路被切斷，吸力消失，銜鐵回位，電路重新被接通，重復(fù)上述過程，銜鐵不斷上下移動帶動膜片振動，通過共鳴器產(chǎn)生共鳴，由揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。二、盆型喇叭其工作原理和上述喇叭相同，其結(jié)構(gòu)如圖5—21所示。三、喇叭繼電器在裝有兩只喇叭（高低、音）的汽車上，為使喇叭正常工作，在電路中設(shè)了繼電器。其工作原理如圖5—22所示。當(dāng)按下喇叭按鈕后，電流從蓄電池“+”極→熔斷絲→“電池”接柱→線圈2→按鈕3→搭鐵，由于線圈2通過了電流，鐵心被磁化而吸閉觸點(diǎn)，接通喇叭電路，電流從蓄電池“+”極開始經(jīng)“電池”接柱觸點(diǎn)臂1→觸點(diǎn)5→“喇叭”接柱→喇叭6→回到蓄電池“-”極。20此時(shí)因電流通過了喇叭線圈,便發(fā)出響聲。放開喇叭按鈕后,繼電器線圈的電流切斷,電磁鐵的磁性消失,觸點(diǎn)臂便在彈簧張力的作用下,使觸點(diǎn)分開,切斷喇叭電流,喇叭工作停止。四、電喇叭的調(diào)整喇叭的調(diào)整部位有兩處,一是改變鐵心間隙,二是改變觸點(diǎn)壓力。電喇叭的調(diào)整包括音量和音調(diào)調(diào)整兩部分。1.音調(diào)的高低取決于膜片振動的頻率,改變鐵心間隙可以改變膜片的振動頻率,從而改變音調(diào)（有的在制造時(shí)已經(jīng)調(diào)好工作中不用調(diào)整）；松開鎖緊螺母,旋轉(zhuǎn)鐵心,（間隙減小時(shí)音調(diào)提高,間隙增大時(shí)音調(diào)降低）調(diào)至合適音調(diào)時(shí),旋緊螺母即可。２.音量的大小與通過線圈的電流大小有關(guān),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(diǎn)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,反之音量減小）。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(diǎn)壓力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對音量的調(diào)整。目前還出現(xiàn)了一種電子喇叭,性能較好。21第五節(jié)汽車報(bào)警信號裝置的結(jié)構(gòu)及電路汽車報(bào)警裝置分為對內(nèi)報(bào)警和對外報(bào)警,對外報(bào)警已在前面敘述過這里介紹對內(nèi)報(bào)警裝置。對內(nèi)報(bào)警通常由報(bào)警燈和報(bào)警自動開關(guān)組成,當(dāng)被監(jiān)測的系統(tǒng)不正常時(shí),開關(guān)自動接通,而指示燈自動發(fā)亮,提醒駕駛員注意,如機(jī)油壓力過高或過低報(bào)警、制動液壓力不足報(bào)警、真空度過低報(bào)警、水溫過高報(bào)警、燃油不足報(bào)警等等。一、報(bào)警燈及報(bào)警開關(guān)1.報(bào)警燈一般安裝在駕駛室內(nèi)儀表盤上,在燈泡前有濾光片,以使燈泡發(fā)出黃光或紅光,濾光片上一般標(biāo)有符號,以示出報(bào)警項(xiàng)目。報(bào)警燈一般與報(bào)警開關(guān)串聯(lián)后接在電路中。2.報(bào)警開關(guān)為滿足不同的功能要求,報(bào)警開關(guān)有很多種,其共同特點(diǎn)是一對受工作物質(zhì)操縱的觸點(diǎn)。22二、蜂鳴器

1.倒車蜂鳴器當(dāng)汽車倒車時(shí),為了警告車后的行人和車輛駕駛員而設(shè)置的報(bào)警裝置即倒車報(bào)警裝器；報(bào)警器和倒車燈都由倒車燈開關(guān)控制,報(bào)警器設(shè)置了蜂鳴器,實(shí)物如圖所示。倒車報(bào)警器的電路圖如圖5—23所示,倒車燈開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖5—24所示。當(dāng)變速器處于倒檔位置時(shí),由于倒車燈開關(guān)閉合,使得倒車燈點(diǎn)亮,同時(shí)接通報(bào)警器電路,蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。此時(shí),蓄電池通過線圈W2對電容6進(jìn)行充電；由于此時(shí)流入線圈W1和W2的電流大小相等、所產(chǎn)生的磁場方向相反,從而使線圈吸引力減弱,因此繼電器觸點(diǎn)4繼續(xù)閉合。隨著電容器6的充電,其兩端電壓逐漸升高,使得W2中的電流減小,這時(shí)線圈W1產(chǎn)生的磁通大于線圈W2的磁通,于是,觸點(diǎn)4打開,報(bào)警器電路切斷,蜂鳴器停止警報(bào)。在繼電器觸點(diǎn)4打開時(shí),電容器又通過線圈W2和W1放電,使得線圈產(chǎn)生電磁力,觸點(diǎn)4持續(xù)打開。當(dāng)電容器兩端電壓為“0”時(shí),線圈磁力消失,繼電器觸點(diǎn)4又重新閉合,報(bào)警器再次報(bào)警,電容器又開始充電。如此反復(fù),繼電器觸點(diǎn)不斷地開、閉,倒車警報(bào)器就發(fā)出斷續(xù)的警報(bào),以示倒車。倒車燈并不受繼電器的控制,只要變速器處于倒檔位置,倒車燈即點(diǎn)亮。232.北京吉普蜂鳴器在北京切諾基汽車上，打開點(diǎn)火開關(guān)后，若沒及時(shí)扣上安全帶，除安全指示燈亮外，還可聽到一種諧音信號。在關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，鑰匙未拔出而打開駕駛員側(cè)車門時(shí)也會發(fā)出一種諧音信號。該諧音信