1、第四章照明系统 第一节照明系统 一、照明系统的组成及作用 汽车 照明系统构成：照 明设备、电源（蓄电池或 发电机）、控制电路（车 灯开关、雾灯开关、灯光 继电器）、和连接导线。 汽车照明设备用途： 为了保证汽车 行驶安全 ，现代 汽车上都装备照明系统，用 于提供车辆 夜间作业或 安全 行驶 必要的照明，提高工作 效率。 活动一 照明装置的组成 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 （前照灯、雾灯、牌照灯）和 内部灯具 （顶 灯、仪表灯、阅读灯、行李厢灯、门灯、踏步灯、仪表照明灯、报警及指 示灯、工作灯）。 补充资料：照明设备 和灯光信号装置
2、，俗称灯系。照明设备主要用于夜晚照 明道路，标示车辆宽度，照明车厢内部、仪表及夜间检修等。汽车照明灯根 据安装位置和用途不同，一般可分为：外部照明装置、内部照明装置。汽车 照明灯的种类、特点及用途见表 6-1。 种类 外照明灯 内照明灯 前照灯 雾灯 牌照灯 顶灯 仪表灯 行李箱灯 安装位置 汽车头部侧有两灯、四灯 汽车头部、尾部 汽车尾牌照上方或左右 汽车内部 汽车仪表板 内部 行李箱内部 工作时的 特点 白色常亮 远近光变化 黄色或白色 单丝常亮 白色 常亮 白色 常亮 白色 常亮 白色 常亮 功率 4060w 前 45w后 21w或 6w 510w 515w 2w 5w 用 途 为驾驶员
3、安全行车提供保障 雨、雪、雾 天保证有效 照明及提供 信号 用于照亮汽 车尾部牌照 用于夜间车 内照明 用于夜间观 察仪表时的 照明 用于夜间拿 取行李物品 时的照明 图 5-1 照明系统的安装位置 第二节前照灯 一、照明装置的技术要求 为保证汽车在夜间及能见度低的情况下安全行驶， 对照明设备有如下的要求。 （ 1）汽车行进道路照明是汽车夜间安全行车的必备条件。 现代汽车车速较高，要求照明设备能提供车前 100m以上明亮 均匀的道路照明，随着车速的不断提高，要求道路照明的距 离也相应增加； （ 2）应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时， 不使对方驾驶员因眩目而造成事故。 为了满足第一个
4、要求，根据光路的可逆性原理，在前照灯的 设计和制造上，装置了反射镜、配光镜和灯泡组成的光学系统。 为了满足第二个要求，对前照灯的使用作了必要的规章制约， 同时还对灯泡结构作了合理的设计。 前照灯 也称前大灯，装于汽车头部两侧，是照明系统的主要灯系，用于夜间行车时的道路照明。目 前，汽车上多应用组合前照灯，即将前照灯、前小灯、前转向灯组合在一起 ，前照灯 包括远光灯和 近光灯 两种。远光 灯用于保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶人能辨明 100m以内道路上的任何障 碍物；近光灯在会车和市区内使用，用于保证夜间车前 50m内的路面照明，以及避免两车交会时造 成驾驶人眩目而发生事故 。 前照灯 的光
5、学系统包括灯泡、反射镜、透镜三部分组成，如图 6-2 所示 。 1.反射镜 由于前照灯灯泡灯丝发出的光度有限，功率 仅 45 60W。如无反射镜，那只能照清汽车灯 前 6m左右的路面。反射镜的作用是将灯泡的 散射（直射）光反射成平行光束，使光度大大 增强，增强几百倍乃至上千倍，以保证汽车前 方 150 400m范围内足够的照明。 反射镜一般用 0.6 0.8mm的薄钢板冲压而成 ，反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图 6-4 所示。其内表面镀银、铝或镀铝，然后抛光。 由于镀铝的反射系数可以达到 94以上，机械 强度也较好，所以现在一般采用真空镀铝。 二、前照灯的结构 图 6-2 前照灯的组成 图
6、 6-4 反射镜图 将灯泡放在反射镜的光学焦点上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体 角范围内，经反射镜反射后将平行于主光轴的光束射向远方，使光度 增强几百倍，甚至上千倍，从而使车前 150m，甚至 400m内的路面照得 足够清楚，如图 6-5所示。 图 6-5 反射镜的反射 当前，第三代复合镜面反射镜（ SC3）将前两代的优越性结合在 一起，既控制了光束的均匀性， 也控制了光束的明暗截至线和图 谱。 SC3前照灯的配光镜玻璃完 全透明，纯粹为了装饰的目的。 这种配光镜会提高美学感染力和 空气动力学特性。其表面经过先 进的计算机分析技术进行计算， 至少取 50000个单个点，每个点 都是正在设计中
7、的前照灯模型上 的特定的点。 2.配 光镜 又称散光玻璃，它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。其 几何形状比较复杂，外形一般为圆形和矩形。 配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好 而均匀的照明。而且使反射光束和任何漫射光重新分布，这样，将眩目降低到最低 程度的情况下，可取得更好的道路照明总体效果，如图 6-6所示。配光镜可以弥补具 有反射镜的前照灯因为光束太窄、照明不大的缺点。许多前照灯现在都采用透明配 光镜，这就意味着所有的光线方向都受反射镜的控制。 项目六 照明系统的结构与维修 图 6-6 配光镜的结构与作用 3.灯泡 汽车前照灯用灯泡
8、的额定电压有 12V和 24V两 种。目前汽车前照灯所用的灯泡有：普通灯 泡（白炽灯泡）和卤素灯泡，两种灯泡的灯 丝均采用熔点高发光强的钨制成。灯泡的灯 丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯 丝组成，由钨丝制作成螺旋状，以缩小灯丝 的尺寸，有利于光束的聚合。 为了保证安装时使远光灯丝位于反射镜的焦点上，使近光灯丝位于 焦点的上方，故将灯泡的插头制成插片式。插头的凸缘上有半圆形 开口，与灯头上的半圆形凸起配合定位。三个插片插入灯头距离不 等的三个插孔中，保证其可靠连接。这种插片式灯泡的优点具有结 构简单，拆装方便，接触性能可靠，并能与全封闭式前照灯通用，因此，国内生产的前照灯灯泡多采用这种结构
9、 ,如图 6-3所示。 1、普通灯泡 前照灯的灯泡是充气灯泡，是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满情性混合气体。一般充入的惰性气体为 96的氩气和 4的氮气。充入 灯泡的惰性气体可以在灯丝受热时膨胀，增大压力，减少钨的蒸发 ，提高灯丝的温度和发光效率，节省电能，延长灯泡的使用寿命。 虽然充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。但是灯丝的钨质 点仍然要蒸发，使灯丝损耗。而蒸发出来的钨沉积在灯泡上，使灯泡发黑，如图 6-3 a)所示。 图 6-3 前照灯的灯泡 近年来，国内外已使用了一种新 型的卤钨灯泡（即在灯泡内充以 情性气体中渗入某种卤族元素） ，如图 6-3 b）所示。 2、卤素灯泡 卤素灯泡是
10、在惰性气体中加入了一定量的卤族元素。卤族元素是指 碘、溴、氯、氟等元素。现在灯泡使用的卤族元素一般为碘或溴，叫 做碘钨灯泡或溴钨灯泡。 卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应的原理制成的，卤钨再生循环的基 本作用过程是：从灯丝蒸发出来的气态钨与卤族反应生成了一种挥发 性的卤化钨，它扩散到灯丝附近的高温区又受热分解，使钨重新回到 灯丝上，被释放出来的卤素继续扩散参与下一次循环反应，如此周而 复始地循环下去，从而防止了钨的蒸发和灯泡的发黑现象。 卤钨灯泡尺寸小，泡壳用耐高温，机械强度较高的石英玻璃制成，所 以充入情性气体的压力较高。因工作温度高，灯内的工作气压将比其 它灯泡高得多，故钨的蒸发也受到更为有力
11、的抑制，使用寿命长，故 而目前得到广泛的应用。 卤素灯泡尺寸小，灯壳用耐高温、机械强度较高的石英玻璃或硬玻璃制成，充入惰性气体的压力高，且灯内的钨丝温度高达 2900 以 上，灯内的工作气压比其他灯泡高很多，钨的蒸发受到限制。石英 玻璃表面不可以手指碰触，若手指上的油脂沾附在玻璃表面时，会 形成热点，以致石英玻璃变形甚至破裂。在相同功率下卤钨灯的亮度为白炽灯的 1.5倍，寿命长 23倍。 卤素一般为碘或溴，我国生产的是溴钨灯。 3、 HID气体放电灯（氙气） HID是 High Intensity Discharge Lamp（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
12、，简称氙灯。 a）外形 b）原理示意图 图 6-20 氙气灯的构造 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。 HID (High Intensity Discharge)-高密度气体放电灯，是依据电弧放电原理， 燃烧灯泡內的氙气来发光，取代传统的钨丝燃烧发光，它是以点燃两电 极间的电弧发光。 结构 ： 小型 石英灯泡、变压器和电子控制器组成 工作原理 ： 接通 电源后，通过变压器，在几微秒内升到 2万伏以上的高压 脉 冲电加在石英灯泡内的
13、金属电极之间，激励灯泡内的物质（氙气、少量的水银 蒸气及金属卤化物）在电弧中电离产生亮光 。 优点： 高出传统卤素灯三倍的亮度效率 ； 使用寿命长（ 2500小时）； 电力消耗小（节约近 1/2）； 色光好（跟太阳光相似），可以有效减少驾驶人的视觉疲劳 。 缺点： 价格高 三、前照灯的防眩目性 1.眩目现象： 强光突然射入 眼睛时会刺激视网膜，眼睛因瞳 孔来不及收缩而看不清物体，这 种现象叫眩目 。 夜间会车时，前照灯强烈的灯光可造成迎面驾驶人 眩目，容易引发交通事故，所以为了避免前照 灯的眩目作用，一般在汽车上都采用 双丝灯泡 的前照灯，可以通过变光开关切换远光和近 光。 我国交通法规规定，
14、夜间会车时，必须在 距对面来车 150m以外互闭远光灯，改用防眩目 近光灯。 国内外生产的双丝灯泡的前照灯，按近光的配光 不同，分为对称形和非对称形两种不同的配光 形式。 由于现在世界各国的汽车保有量逐年迅速增 加，使得道路上的车辆密度大幅度增高，所 以汽车在行驶过程中的远光使用时间大大减 少，大多数时间都使用前照灯近光来照亮行 车道路与会车。所以，近年来近光前照灯有 了显著的发展。 汽车在夜间行驶时，由于司机生理和心理视 觉能力普遍下降，道路照明条件又远不如白天，其反应时间平均比白天要增长 0.6s 0.7s 。汽车在夜间行驶使用前照灯照明时，其视 距比白天近，被照亮的视野也狭窄。为了保 证
15、汽车夜间行驶的安全，要求前照灯的照明 距离应能及时发现障碍物，并经制动停车后 ，不应与障碍物相撞，所以，前照灯的照明 距离应大于制动安全停车的距离。 （ 1）对称形配光（ SAE方式） 。 远光灯丝位于反射镜的焦 点上 ,功率为 45 60W；近光灯丝位于反射镜焦点前上方 , 功率为 20 50W，优点 :对面来车时 ,使用近光灯 ,光线弱 , 且光线大部分向下 ,可防眩目。 远光 灯丝功率较大（ 45 60W），位于反射镜的焦点位置 ，射出的光线远而亮；近光灯丝功率较小（ 22 55W）， 位于反射镜焦点的上方并稍向右偏斜。由于近光灯光线弱 ，且经反射镜反射后光线大部分向下倾斜，从而减少了对
16、 迎面来车驾驶人的眩目作用，如图 5-14所示。美国和日本 均采用这一配光方式 。 优点 :对面来车时 ,使用近光灯 ,光线弱 ,且光线大部分向下 , 可防眩目。 图 5-14 对称形配光前照灯的工作情况 （ 2）非对称形配光（ ECE方式）。远 光灯丝位于反射镜的焦点处，近光灯 丝则位于焦点前方且稍高出光学轴线 ，其下方装有金属配光屏，如图 5-15 所示。 由近光灯丝射向反射镜上部的光线， 反射后倾向路面，而配光屏挡住了灯 丝射向反射镜下半部的光线，故没有 向上反射能引起眩目的光线。配光屏 在安装时偏转一定的角度，使其近光 的光形分布不对称，形成一条明显的 明暗截止 线。 优点：当使用近光
17、灯时，遮光罩能将 近光灯丝射向反射镜下部的光线遮挡 住，无法反射，提高防眩目效果，目 前广泛使用。 Z型光形 目前国外又发展了一种更优良的光形，由于明暗截止线呈 Z形，故称 Z形配光。它不仅可以 防止驾驶者眩目，还可以防止迎面而来的行人 和非机动车者眩目，进一步保证了汽车行驶的安全，如图 6-9 c）所示。 图 5-15 具有配光屏的双丝灯泡的工作情况 图 6-9 前照灯配光光形 四、前照灯的控制 为保证夜间作业的安全 与方便减轻驾驶员的劳动 强度，出现新型的灯光控 制系统， 常用的有自动点 亮系统，光束调整系统、 延时控制等。 1.自动点亮系统 控制电路图 4-9 作用： 当前照灯开关位于
18、AUTO位置时，由安装 在仪表盘上部的光传感器 检测周围的光线强度，自 动控制灯光的点亮。 工作原理： 当车门 关闭，点火 开关处于 ON状态 ，触发控制晶体管 VT1导 通，为灯光自动控制器提 供电源 1）周围环境明亮时 当环境 周围亮度 大 于熄灯亮度 L1（夜 幕检测电路） =500lx 或 L2（夜间检测电 路） =200lx时，夜幕 检测电路和夜间检 测电路都输出低电 平，晶体管 VT2和 VT3都截止，所有灯 都不工作 2）夜幕及夜间时 当 周围 环境的 亮度 比 夜幕检测电路的 点灯 亮度 L1=130Lx暗 时， 夜幕检测电路输出高 电平， VT2导通，点 亮尾灯。 当 周围环
19、境的亮度 比 夜间检测电路的点灯 亮度 L3=50Lx更暗 时， 夜间检测电路输出高 电平，延迟电路也输 出高电平， VT3导通 ，点亮前照灯。 3）接通后周围亮度发 生变化时 环境亮度由暗 亮，夜 间检测电路输出低电平 ，（夜幕检测电路输出 为高电平），在延迟电 路作用下，在延迟时间 T内 ,延迟电路输出高电 平， VT3导通，前照灯 不熄灭。 在周围的亮度比夜幕检 测电路的熄灯亮度 L1更 亮时，夜幕夜幕检测电 路输出低电平，解除延 迟电路，尾灯和前照灯 都熄灭。 4）自动熄灭 点火开关断开，发 动机停止工作，但 VT1仍导通 ,RS触发 器状态不变， VT1导 通，供电； 此时，打开车门
20、 RS 触发器状态翻转， VT1截止，停止供电 ， VT2VT3截止，所 有的灯熄灭。 四、前照灯的控制 2.前照灯光束的调整控制 原因 ：负荷变化 光束照射 位置变化 不能适当的照亮 前方道路。 前照灯光束调整机构 ：如图 4 -10 执行器结构 ：电动机、齿轮 机构 执行器原理 ：执行器驱动调 整螺钉正反向旋转，使调整 螺钉左右移动，带动前照灯 以枢轴为中心，实现前照灯 光束调整。 四、前照灯的控制 工作过程： （ 1）降低光束照射 位置 光束控制开关拨到 3 位 降光继电器线 圈得电 (路径如图 a） 降光继电器触点 闭合 (路径如图 a) 电动机工作（正转 ） 光束位置降低 电动机转过
21、一定 角度 限位开关工 作 执行器 6与 4断 开 前照灯停留在 3 的水平位置。 四、前照灯的控制 工作过程： （ 2）升高光束照射 位置 光束控制开关拨到 0 位 升光继电器线 圈得电 (路径如图 a） 升光继电器触点 闭合 (路径如图 a) 电动机工作（反转 ） 光束位置升高 电动机转过一定 角度 限位开关工 作 执行器 6与 1断 开 前照灯停留在 0 的水平位置。 3.前照灯延 时控制 作用 :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。 3.前照灯延时控制 断开点火开关 VT3截止 C1充电（经 R3、 R4） C
22、1 电压升高至单结 晶体管 VU2的导通电压 VU2导通 C1放电 （经 VU2的发射极、基 极、 R7） R7上产生 一个电压脉冲 VT3瞬时导通 晶闸 管 VT的正向电压消除 VT截止 继电器线 圈 K失电 继电器触点 K断开 切断前照灯电 路 实现自动延时关 灯。 按照安装数量的不同可分为：两灯制前照灯和四灯制前照灯。前者每只灯具有远、 近光双光束；后者外侧一对灯为远近双光束，内侧一对灯为远光单光束。 按照安装方式的不同可分为：外装式前照灯和内装式前照灯。前者整个灯具在汽车 上外露安装；后者灯壳嵌装于汽车车身内，装饰圈、配光镜裸露在外。 按照 灯的配光镜形状不同可分为：圆形、矩形和异形前
23、照灯三类。 按照发射的光束类型不同可分为：远光前照灯、近光前照灯和远近光前照灯三类。 按前照灯光学组件的结构不同，可将其分为可拆式、半封闭式和封闭式前照灯三种。 （一）可拆式前照灯 反射镜和配光镜分别安装而构成组件，该灯气密性差，反射镜易受湿气和尘埃污染而降低反射能力，严重降低照明效果，目前已很少采用。 （二）半封闭式前照灯 半封闭式前照灯的结构如图 6-10 a)所示，其配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上，二者之间垫有橡皮密封圈，灯泡只能从反射镜后端装入，如图 6-10 b)所 示。当需要更换损坏的配光镜时，应撬开反射镜外缘的牙齿，安上新的配光镜后，再将牙齿复原。由于这种灯具减少
24、了对光学组件的影响因素，维修方便，因此得到广泛 使用。 图 6-10 半封闭式前照灯的结构与灯泡更换 五、前照灯的类型 （三）封闭式前照灯 封闭式前照灯（又叫真空灯），其反射镜和配光镜用玻璃制成一体，形成 灯泡，里面充以惰性气体。灯丝焊在反射镜底座上，反射镜的反射面经真空 镀铝，其结构如图 6-11所示。 由于封闭式前照灯完全避免反射镜被污染以及遭受大气的影响，因此其反 射效率高，照明效果好，使用寿命长，得到了很快的普及。但当灯丝烧断后 ，需要更换整个总成，成本高，因此限制了它的使用范围。 图 6-11 封闭式卤钨前照灯 补充资料 （ 四）其他类型前照灯 1、投射式前照灯 投射式前照灯的反射镜
25、呈椭圆形状，有两个焦点，第一焦点处放置灯泡，第二 焦点是由光线形成的。凸形配光镜聚成第二焦点，再通过配光镜将聚集的光投 射到前方，投射式前照灯所采用的灯泡为卤钨灯泡。第二焦点附近设有折光板 ，可遮挡上半部分光，形成明暗分明的配光，如图 6-12所示。由于它的这种配 光特性，因此也可用于雾灯。 图 6-12 投射式前照灯 2、高亮度弧光灯 这种灯的灯泡里没有灯丝，取而代之的是装在石英管内的两个电极，管内 充有氙气及微量金属（或金属卤化物），如图 6-13所示。在电极上加上 5000 12000V电压后，气体开始电离而导电。由气体原子激发到电极间少量水银 蒸汽弧光放电，最后转入卤化物弧光灯工作，采
26、用多种气体是为了加快起 动。 项目六 照明系统的结构与维修 图 6-13 高亮度弧光灯 活动二 前照灯结构、类型 弧光式前照灯由弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部分组成。气体放电灯充入惰性气体氙和金属卤化物的化合物，同时还需要一个电子镇流器使它点火和 工作。用 10 20KV的点火电压使气体在电极之间发生电离，产生弧光放电电弧形状的导电路径。灯管用可调的交流电源（ 400Hz）加热，使充入的金属物质蒸发 ，从而辐射出亮光。 在正常环境中，需要几秒钟使灯内的微粒电离，才能充分发光。将大的 “启动电流 ”注入灯内可加速此过程，直到发出最大光亮，之后开始限制电流，只需 85V的 维持电压，就足以让
27、电弧稳定。 其灯泡的光色和日光灯相似，亮度是目前卤钨灯泡的 2.5倍，寿命是卤钨灯泡的 5倍，灯泡的功率为 35W，可节能 40%。这一照明系统的耐久通常与车的整个寿命 相当，无需更换。根据这种灯的性能可以设计出造型光滑且更为紧凑的前照灯。 与常规灯泡相比，这种灯有几个优点： 1、使用寿命长，因为没有固态金属的蒸发，灯不会有机械磨损； 2、由于气态混合物温度极高（ 4000K） ,所以有高水平的光能效能； 3、由于光视效能高，加之工作温度低 ,使能耗低，所以总效率较高； 4、 D2S灯泡供多椭圆体系统（ PES）的前照灯用； 5、 D2S灯泡有集成式光屏设计，用以产生显著的明暗分界，这种灯泡用
28、于反射 式前照灯。 项目六 照明系统的结构与维修 五、新型前照灯 （一） LED大灯 新一代固态冷光源 LED于上世纪 60年代问世。直到 80年代之前，由于那时 LED的亮度不高，只是将其作为指示灯等使用。进入 80年代后， LED亮度有了 较大提高， 1985年被用于一辆客车上。 1986年 Nissan公司在 300ZX型汽车上 使用了 72只 5mm的 LED作为中央高位刹车灯，标志着 LED开始进入了汽车领 域中的应用。 LED高位制动灯与白炽灯高位制动灯的比较如图 6-14所示。 项目六 照明系统的结构与维修 图 6-14 LED高位制动灯与白炽灯高位制动灯的比较 LED高位制动灯
29、与白炽灯高位制动灯的参数比较如表 6-2所示。 表 6-2 LED高位制动灯与白炽灯高位制动灯的比较 项目六 照明系统的结构与维修 LED光源 白炽灯 功耗 低（ 2-3W） 高（ 21W） 寿命 高（ 10万小时级） 低（ 300小时级） 抗震性 好（固体光源无灯丝） 差（灯丝易震断） 灯光响应速度 快（小于 1ms） 慢 140ms 结构适应性 好 差 2003年以来，有 15家汽车制造厂在相关 车展上展出了采用 LED头灯的概念车。在 北美一次国际车展上登场的福特概念车 中，其中一辆则采用了 LED头灯。 Lexus公 司在 2007年推出一款 2008LSGoohL混合动 力豪华汽车量
30、产车，其前照灯采用了 LED 设计。 2007款林肯 Aviator等车型同样采 用全新的照明系统，其中包括 LED前照 灯。日本丰田于 2007年在凌志 600H车型 上开始安装 LED车头前照灯，德国大众于 2008年在奥迪 R8车型上安装 LED前照灯 , 如图 6-15所示。从目前的情况来看， LED 前照灯还处在研发阶段，预计在 10年之 内将会在普通轿车上比较普遍地被采 用。 项目六 照明系统的结构与维修 图 6-15 奥迪 R8 Full-LED前大灯 （二）红外线车灯 红外线热成像系统将装到汽车上，有望提高夜间行驶安全性。通 用公司的凯迪拉克车以选装件的形式提供一种称为（夜视）
31、（Night Vision）的系统。当接通 “夜视 ”系统时， “热 ”的目标（包括动 物和人）会以白色影像显示在这种成像装置上。如图 6-16所示。该 系统在前格栅之后的汽车中部的一个前照灯式的支架上安装一台 摄像机，可对摄像机的朝向进行调节。安装在中间位置，是为了 尽可能的减少碰撞。 有个硅圆盘处在两个透镜与敏感原件支架，以 1800r/min的转速旋 转。圆盘的某些部分有螺旋涡槽，可阻挡红外射线，但却允许红 外射线直接穿过平整部分。敏感元件对透镜能见到的物体的热能做出反应，其检测元件的阅读电路可每秒钟开关 30次。可为系统 的风窗玻璃显示器提供视频信号。 项目六 照明系统的结构与维修 图
32、 6-16 使用中的 “ 夜视 ” 系统 该装置像照相机，靠的是内部的 一排铁电钛酸钡锶（ BST）敏感 原件，不用胶卷。 第三节信号系统 一、信号系统的作用和组成 汽车信号装置的 作用 是产生特定的声音和灯光信号，向其他车辆的驾 驶人和行人发出警告，以引起注意，确保汽车的行驶安全。 组成 工程机械信号系统由信号装置、电源和控制电路等。 信号装置 包括 灯光信号装置、声响信号装置 灯光信号装置 主要 包括 转向信号装置、倒车信号装置、制动信号装 置、报警信号灯装置和示廓灯装置等。 声响信号装置包括 喇叭、报警蜂鸣器和倒车蜂鸣器 1转向灯 作用：用来指示车辆行驶趋向，装于车头、车尾 的左右部，也
33、有的在汽车车侧中间装有侧转向灯。 特点：光色为琥珀色光源。功率为 20W以上。 特殊：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控制而同时闪 烁。 2报警及指示灯 种类：充电指示灯、机油压力过低报警灯、转向 指示灯、远光指示灯等。安装在仪表板上。功率为 2W。 光色：报警灯一般为红色或黄色；指示灯一般为 绿色或蓝色。 二、各种信号装置的作用及安装位置 3倒车灯 作用：装于汽车尾部，当变速器挂入倒车挡时，自动照亮车后侧， 同时警示后方车辆行人注意安全。 特点：光色为白色光源，功率一般为 21W。 4制动灯 (刹车灯 ) 作用：装于汽车尾部，当踩下制动踏板时，发出较强红光
34、，以示制 动，警告尾随的车辆，防止追尾。 为避免尾随的大型车对轿车碰撞的危险，轿车后窗内可加装由发光二 极管成排显示的高位制动灯 (第二制动灯 )。 光色：为红色，功率 21W， 灯罩透光面积较大。 5示位灯 种类：装于汽车的前面、后面和 侧面。前面的称为小灯、示宽灯或 位置灯。光色为白色或黄色；后位 灯也称尾灯，光色为红色；侧位灯 光色为琥珀色。 作用：夜间行驶接通前照灯时， 示位灯与仪表照明灯、牌照灯同时 亮，以标志车辆的形位。也称为小灯、驻车灯，功率为 5-10W。 6驻车灯 (手制动灯 ) 作用：装于车头和车尾两侧，要求从车前和车后 150m远处能确认灯 光信号，夜间驻车时，将驻车灯接
35、 通以标志车辆形位，此时仪表照明 灯、牌照灯并不亮，以减少电池的 电能消耗。 光色：车前光色为白色，车尾光 色为红色。 种 类 外信号 灯 内信号灯 转 向灯 示 宽 灯 停 车 灯 制 动 灯 倒 车灯 转向 指示 灯 其他 指示 灯 工 作 时 的 特 点 琥珀 色 交 替闪 亮 白 或 黄 色 常 亮 白 或 红 色 常 亮 红 色 常 亮 白色 常亮 白色 闪 亮 白色 常 亮 用 途 告知 路人 或其 他车 辆将 转弯 标 志 汽 车 宽 度 轮 廓 标 明 汽 车 已 经 停 驶 表 示 已 减 速 或 将 停 车 告知 路人 或其 他车 辆将 倒车 提示 驾驶 员车 辆的 行驶
36、方向 提示 驾驶 员车 辆的 状况 种类 外信号灯 内信号灯 转向灯 示宽灯 停车灯 制动灯 倒车灯 转向指示灯 其他指示灯 工作时的 特点 琥珀色 交替闪亮 白或黄 色 常亮 白或红色 常亮 红色 常亮 白色 常 亮 白色 闪亮 白色 常亮 用途 告知路人或其 他车辆将转弯 标志汽车宽 度轮廓 标明汽车 已经停驶 表示已减速 或将停车 告知路人或 其他车辆将 倒车 提示驾驶员车辆 的行驶方向 提示驾驶员车辆 的状况 三、各种照明设备的作用及安装位置 项目五 照明系统、信号系统、仪表及报警装置的构造与维修 图 5-1 照明系统的安装位置 在转向或危急报警信号系统中，用于控制信号灯闪光 的装置称
37、为 闪光器 。 工程机械转弯、变换车道或路边停车时，接通闪光器 使左边或右边的前、后转向信号灯闪烁发光，以提醒 周围车辆和行人注意。 危险报警信号由危险报警信号开关控制。 汽车用闪光器按结构和原理分类 电热式 （电热丝式） 电容式 翼片式闪光器 电子式 三、闪光器 1电热丝式闪光器 电热丝式闪光器 1铁心 2线圈 3固定触点 4活动触 点 5镍铬丝 6附加电阻丝 7、 8接线柱 9转向开关 10左（前、 后）转向灯 11左转向指示灯 12右转向指示灯 13右（前、后）转向 灯 14调节片 电热式闪光器电 热式闪光器有电 热丝式和翼片式 两种。 电热式闪光器具 有结构简单、成 本低，但闪光频 率
38、不稳、寿命 短、信号亮暗不 够明显。 1）结构见右图 2）电热丝式闪光器原 理 电热丝式闪光器是利 用镍铬丝的热胀冷缩 特性接通或断开转向 灯电路，从而实现转 向信号灯及转向指示 灯的闪烁的。如图 5.18所示为 SD56型电 热丝式闪光器的结构 与工作原理。 电热丝式闪光器 1铁心 2线圈 3固定触点 4 活动触点 5镍铬丝 6附加电阻丝 7、 8接线柱 9转向开关 10左 （前、后）转向灯 11左转向指示 灯 12右转向指示灯 13右（前、后）转向灯 14调节片 1-铁心 ;2-线圈 ;3-固定触点 ;4-活动触点 ; 5 一镍铬丝 ; 6-附加申阻 ;7 , 8-接线柱 ;9一转 向开关
39、 ;10-左 (前、后 )转向信号灯 ;11-左转 向指示灯 ;12一右转向指示灯 ;13-右 (前、后 ) 转向信号灯 ;14-调节片 2 工作原理见 图 6-16。图 中镍铬丝 5具有较大的膨胀 系数，附加电阻 6也由镍铬 丝制成。 .不工作时，活动触点 在镍铬丝 5的拉紧下与固定 触点分开。 .当接通转向开关，电 流经镍铬丝和附加电阻经 转向信号灯形成回路。因 电阻较大电流较小，转向 信号灯不亮。 .经过短时间后，镍铬丝受 热膨胀而伸长，使触点闭 合，将镍铬丝和附加电阻 短路，线路中电阻小电流 大，转向信号灯亮。 图 6-16 .镍铬丝因被短路逐渐冷却而收缩 ，又将触点打开，转向信号灯又
40、 变暗。 如果有一只转向信号灯损坏， 在触点分开时，与电阻对比起来 ，因坏了一灯增加的电阻值可忽 略不计，因此转向信号灯暗的时 间可看做基本不变。当镍铬丝因 通过电流加热伸长而使触点闭合 时，电阻与镍铬丝被短路，电路 电流因少一分支的灯而减少，减 少了线圈对触点的吸合力，因此 镍铬丝所需冷却时间会短一些就 可将触点拉开， 即转向信号灯亮 的时间减少了，因而总的闪动频 率加快，提示转向信号灯有损 坏。 图 6-16 1-铁心 ;2-线圈 ;3-固定触点 ;4-活动触点 ; 5 一镍铬丝 ; 6-附加申阻 ;7 , 8-榕线样 ;9一转 向开关 ;10-左 (前、后 )转向信号灯 ;11-左转 向
41、指示灯 ;12一右转向指示灯 ;13-右 (前、后 ) 转向信号灯 ;14-调节片 主转向灯功率一般为 21W，侧转向灯 为 5W，光色为唬角色。转向时，灯 光呈闪烁状，频率规定为 (1.5士 0.5) Hz，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。 转向灯的闪烁频率 50次 /分钟，一般 控制在 60次 /分钟。 工作正常的电热丝式闪光器如想 调整它的闪光频率， 可通过调节片 调节镍铬丝的长度。变长则触点间隙 变小，闪光频率增加，变短频率减 小。 用尖嘴钳搬动调节片 14改 变触点间隙 3、 4 图 6-16 1-铁心
42、;2-线圈 ;3-固定触点 ;4-活动触点 ; 5 一镍铬丝 ; 6-附加申阻 ;7 , 8-榕线样 ;9一转 向开关 ;10-左 (前、后 )转向信号灯 ;11-左转 向指示灯 ;12一右转向指示灯 ;13-右 (前、后 ) 转向信号灯 ;14-调节片 2电容式闪光器 1） .闪光器的结构 图 6-15 电容式闪光器电容式闪光器结构如 图 5 -16所 示，它由一只大容量电解电容器 和双线圈继电器组成。 2）闪光器的原理 工作原理如下 : .接通转向灯开关 (左或右 )后， 串联线圈经触点，转向信号灯构成 回路，且电流较大，产生较强磁场 ，吸动街铁，使触点张开，串联线 圈通电时间极短，转向信
43、号灯不 亮。 .触点张开后电容器经串联线圈、 并联线圈、转向灯开关、转向灯 及 转向指示灯构成充电回路。 .由于充电电流很小，此时，转向灯与 转向指示灯不亮。 图 6-15 .触点在串并联线圈的合成磁场 (方向相同 )作用下，仍保持张开状态。 .电容器充足电后，并联线圈电流消失 ，铁心吸力减小，触点在复位弹簧作用下 闭合，转向灯与转向指示灯亮 ;同时电容 器经并联线圈及触点放电，由于串联线圈 与并联线圈磁场方向相反，铁心吸力极小 ，触点保持闭合状态。 .当电容器放电结束后，并联线圈电流 消失，铁心吸力在串联线圈磁场作用下增 强，触点再次张开，转向灯与转向指示灯 变暗，电容器再次充电。 .如此周
44、而复始，转向灯与转向指示灯不断地 闪烁。 图 6-15 灭弧电阻与触点 5与触头 1并联 ，用来减小触点火花。 电容式闪光器具有监控功能， 当一侧转向灯有一只或一只以上转 向灯泡烧断或接触不良时，闪光器 就使该侧转向灯接通时只亮不闪， 提示电路异常。 使用注意事项 : (1)必须按规定的电压和总功率使 用 （ 2）接线必须准确，否则，闪光 灯不工作，且电气宜损坏； （ 3）在负极搭铁的车辆上， B应 接蓄电池， L接转向开关。 .触点在串并联线圈的合成磁场 (方向相同 )作用下，仍保持张开状态。 .电容器充足电后，并联线圈电流消失 ，铁心吸力减小，触点在复位弹簧作用下 闭合，转向灯与转向指示灯
45、亮 ;同时电容 器经并联线圈及触点放电，由于串联线圈 与并联线圈磁场方向相反，铁心吸力极小 ，触点保持闭合状态。 .当电容器放电结束后，并联线圈电流 消失，铁心吸力在串联线圈磁场作用下增 强，触点再次张开，转向灯与转向指示灯 变暗，电容器再次充电。 .如此周而复始，转向灯与转向指示灯不断地 闪烁。 图 6-15 .触点在串并联线圈的合成磁场 (方向相同 )作用下，仍保持张开状态。 .电容器充足电后，并联线圈电流消失 ，铁心吸力减小，触点在复位弹簧作用下 闭合，转向灯与转向指示灯亮 ;同时电容 器经并联线圈及触点放电，由于串联线圈 与并联线圈磁场方向相反，铁心吸力极小 ，触点保持闭合状态。 .当
46、电容器放电结束后，并联线圈电流 消失，铁心吸力在串联线圈磁场作用下增 强，触点再次张开，转向灯与转向指示灯 变暗，电容器再次充电。 .如此周而复始，转向灯与转向指示灯不断地 闪烁。 图 6-15 5.4. 电容式闪光器 电容式闪光器是利用电容器 充、放电延时特性，使继电器 的两个线圈产生的电磁 吸力时而 相 同叠加，时而 相反削减 ，从而使继 电器产生 周期性 开关动作，使得转 向 信号灯及 指示灯实现闪烁的。 如图 5.19所示为电容式闪光器 的 结构及工作 原理 图 5.19 电容式闪光器 1触点 2弹簧片 3串联线圈 4 并联线圈 5灭弧电阻 6铁心 7电解 电容器 8转向灯开关 9左转
47、向信号灯 及指示灯 10右转向信号灯及指示灯 11 电源开关 3、翼片式闪光器 翼片式闪光器是利用电流的热效应使热胀 条通电时热胀、断电时冷缩，通过翼片产 生变形动作来控制触点开闭。 据热胀条受热情况不同，分为直热式和旁 热式两种。 1).直热翼片式闪光器 2）工作原理 接通转向灯开关 7时，转向信号灯 9通电，通 路为：蓄电池正极 闪光器接柱 B翼片 2热 胀条 3动触点 4、静触点 5闪光器接柱 L转 向灯开关 7转向信号灯 9和转向指示灯 8搭 铁 蓄电池负极，转向信号灯 9变亮。 此时，热胀条 3因通电受热而伸长，当热胀条 3 伸长至一定长度时，翼片 2突然绷直，使触点 断开，转向信号
48、灯因电流被切断而熄灭；同时 ，热胀条 3由于断电而逐渐冷却收缩，至翼片 2 弯曲成弓形，触点又闭合，接通了电路，转向 信号灯 9变亮。如此交替变化，使转向信号灯 9 闪烁。驾驶员可从闪光器工作时突然伸直和弯 曲发出的弹跳声，知道 “ 闪光器在工作 ” 。 1）结构 如右图所示。翼片 2为弹性钢片，平时靠热涨条 3 绷紧成公信；热涨条 3由热膨胀系数较大的合金 钢制成，在其中间焊有活动触点 4，在活动触点 4 的对面安装有静触点 5，热涨条 3处于冷态时，触 点 4、 5是闭合的。 2）旁热翼片式闪光器 （ 1）原理：旁热翼片式闪光器 与直热翼片式不同的是热胀 条 1由绕在其的电热丝 2通电 后产生的热量加热，故称旁 热翼片式。 电热丝 2的一端焊在热胀条 1上，另一端则与静触点 5相 连。闪光器不工作时， 4和 5 处于分开状态。 （ 2）工作过程 1）接通转向灯开关 8时， 电路为：蓄电池正极 闪光
