照明与信号系统检修 学习情境6【学习目标】1.认识照明与信号装置的功用、类型、结构；2.能正确操作照明与信号装置；3.能进行照明与信号装置的拆装与更换；4.能进行照明与信号装置的检测与调整；5.能分析照明与信号系统电路；6.能进行照明与信号系统的故障分析与诊断；7.能进行照明与信号系统的检测；8.能进行团队成员的有效沟通与协作。 任务6.1前照灯的检修 一、汽车照明与信号装置的种类及用途 1.照明灯 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。1）前照灯 装在汽车头部的两侧，用于夜间行车道路的照明。有两灯制和四灯制之分，功率一般为4060W。2）雾灯 雾灯有前雾灯和后雾灯两种。前雾灯装于汽车前部比前照灯稍低的位置，用于在雨雾天气行车时道路的照明；为保证雾天高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，运行车辆应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。雾灯的光色规定为光波较长的黄色、橙色或红色。3）牌照灯 牌照灯装于汽车尾部的牌照上方，用于夜间照亮汽车牌照。4）仪表灯 仪表灯装在汽车仪表板上，用于仪表照明，以便于驾驶员获取行车信息和进行正确操作，其数量根据仪表设计布置而定。5）顶灯 顶灯装于驾驶室或车厢顶部，用于车内照明。6）其他辅助灯 为了便于夜间检修，设有工作灯，用于在排除汽车故障或检修时提供照明。2.灯光信号装置1）转向信号灯 汽车转弯时，发出明暗交替的闪光信号，以表明汽车向左或向右转向行驶，使前后车辆、行人知其行驶方向。转向信号灯一般有四只或六只，它有前、后、侧转向信号灯之分，光色一般为橙色。2）危险报警灯 危险报警灯与转向信号灯共用。当车辆出现故障停在路面上时，按下危险警报开关，全部转向灯同时闪亮，提醒后方车辆避让。3）示宽灯 示宽灯（前小灯）装于汽车前后两侧边缘，自色，用于标示汽车夜间行驶或停车时的宽度轮廓。 4）尾灯 尾灯装于汽车尾部，左右各一只，红色。用于警示后面的车辆，以便保持一定的距离。5）制动灯 制动灯装于汽车后面，每当踏下制动踏板时，便发出较强的红光，以示制动或减速停车，向车后发出灯光信号，警示随后车辆及行人。制动灯多采用组合式灯具，一般与尾灯共用灯泡（双丝灯），但制动灯功率较人，为 20W 左右。6）倒车灯 倒车灯装于汽车尾部，左右各一只，白色。用于照亮车后路面，并警告车后的车辆和行人，表示该车正在倒车。 二、前照灯1.对前照灯的要求 由于汽车前照灯的照明效果直接影响着夜间的交通安全，故世界各国交通管理部门一般都以法律形式规定了汽车前照灯的照明标准，以确保夜间行车的安全，基本要求如下： 1）前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能看清车前100m以内路面上的任何障碍物。随着高速公路的建成，汽车行驶速度的提高，要求汽车前照灯的照明距离也相应地增长，现代有些汽车的前照灯照明距离已达到20025Omm。 2）应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故。 2.2.前照灯的结构 汽车前照灯一般由光源（灯泡）、反射镜、配光镜（散光镜）三部分组成。1.1.灯泡 目前汽车前照灯所用的灯泡有充气灯泡（白炽灯泡）、卤素灯泡和新型高压（20kV）放电氙灯等几种类型。 1、5-遮光罩；2、4-近光灯丝；3、6-远光灯丝；7-插片 2）反射镜 前照灯灯泡的光度不大，如果没有反射镜，驾驶员只能辨清车前6m处有无障碍物。反射镜的作用是将灯泡的光线聚合并导向远方。 3）配光镜 配光镜又称散光玻璃，由透光玻璃压制而成，是多块特殊棱镜和透镜的组合，外型一般为圆形和矩形，配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明。 3.前照灯的分类前照灯按其结构不同可分为半封闭式和全封闭式两种 。半封闭式前照灯 全封闭式前照灯 4.前照灯的防眩目措施 1）对称式配光 (a)远光平射； (b)近光倾向下方 2）非对称式配光 远光灯丝位于反射镜的焦点处，近光灯丝位于焦点前方且稍高出光学轴线，其下方装有金属配光屏，非对称式配光的配光屏安装时偏转一定角度，左侧边缘倾斜15，与新型配光镜配合使用。5.前照灯的控制系统 1）前照灯自动点亮系统 1）周围环境明亮时 当周围环境的亮度比夜幕检测电路的熄灯照度L2（约550lx）及夜间检测电路的熄灯照度L4 (200lx）更亮时，夜幕检测电路与夜间检测电路都输出低电平，晶体管VT2和VT3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照度L1（约130lx）暗时，夜幕检测电路输出高电平，使VT2导通。此时，尾灯电路接通，点亮尾灯。当变成更暗的状态，达到夜间点灯电路的点灯照度L3（约50lx）以下时，夜间检侧电路输出高电平，此时，延迟电路也输出高电平，使晶体管VT3导通，前照灯继电器动作，点亮前照灯。 3）接通后周围亮度变化时 在前照灯点亮时，由于路灯等原因使得周围环境变为明亮的情况下，夜间检测电路的输出变为低电平。但在延迟电路的作用下，在时间T期间， VT3仍保持导通状态，所以前照灯不熄灭。在周围的亮度比夜幕检测电路的熄灯照度L2更亮的情况下（如白天汽车从隧道驶出来），从夜幕检测电路输出低电平，从而解除延迟电路，尾灯和前照灯都立即熄灭。 4）自动熄灯 点火开关断开，使发动机停止工作时，触发器S端断电处于低电平。但是，触发器由+U供电， VT2仍是导通状态，因为触发器R端上也是低电平，不能改变触发器的输出端Q的状态。在这种状态下打开驾驶室门时，触发器R端上就变成高电平，端输出就反转成为高电平，向电路供应电源的晶体管VT1截止，VT2及VT3也截止，所有灯都熄灭。 2）前照灯会车自动变光器 在使用前照灯时，把远光灯工作作为初始状态，此时在继电器K作用下将电源“+”与至远光灯丝的接柱“1”连通。当迎面来车灯光照射于光敏电阻R1上，R1的阻值将减小，三极管V1获得正向偏压而导通，V2亦导通，使得V3截止而V4导通， 并把低电平信号送至功率三极管V5的基极，V5导通，使继电器K得电动作，断开远光灯丝接柱而接通近光灯丝接柱，此时汽车前照灯由远光转换成近光照明。 3）前照灯光束调整控制 （1）降低光束照射位置 当光束控制开关打至“3”时，如图6-15(a)所示。电流路径为：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搭铁构成回路，前照灯降光继电器触点闭合。于是电流从执行器端子6前照灯降光继电器电动机前照灯升光继电器执行器端子5搭铁构成回路，电动机工作，使前照灯光束照射位置降低。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，前照灯降光继电器断开，前照灯光束停留在“3”的水平位置上。 （2）升高光束照射位置 当光束控制开关打至“0”时，如图6-15(b)所示。电流路径为灯光束控制执行器（促动器）端子6升光继电器线圈执行器端子1光束控制开关端子l光束控制开关端子6 搭铁构成回路，前照灯升光继电器触点闭合。于是电流从执行器端子6前照灯升光继电器电动机前照灯降光继电器执行器端子5搭铁构成回路，电动机工作，使前照灯光束照射位置升高。电动机转过一定角度后，限位开关工作，执行器端子6与1之间断开，前照灯升光继电器断开，前照灯光束停留在“0”的水平位置上。 4）前照灯延时控制 图6-16为美国德克萨斯仪表公司研制的前照灯延时控制电路。其工作原理如下：当汽车停驶切断点火开关时，三极管VT1处于截止状态，此时电容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，C1则通过其发射极、基极和电阻R7放电；于是在R7上产生一个电压脉冲，使三极管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，前照灯继电器就失电而使其触点K打开（如图示位置），将前照灯电路切断，实现自动延时关灯的功能。三、雾灯 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，采用波长较长的黄色、橙色或红色，其穿透性较强。 前雾灯装于汽车前部比前照灯稍低的位置，左右各一个，用于照亮车辆前方路面。后雾灯装于汽车尾部，有些车辆只一个后雾灯，用于向后方车辆或行人标示行车位置。打开雾灯开关，电流经雾灯继电器至雾灯接地，雾灯点亮 。任务实施 一、前照灯的检测与调整 1.前照灯安全检测的要求 1）前照灯光束照射位置要求 2）前照灯发光强度要求 2.前照灯检验 3.检测方法和步骤 任务6.2汽车信号装置的检修 一、汽车转向信号装置 转向灯系统一般由转向信号灯、转向指示灯、转向开关、闪光器等组成。 转向信号灯一般应具有一定的频闪。国标中规定为60120次min，日本转向闪光灯规定为8510次min，而且要求信号效果要好，亮暗时间比（通电率）在3:2为佳。 1.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左转向信号灯及指示灯10右转向信号灯及指示灯 11电源开关 当汽车向左转弯接通转向灯开关8时，电流便从蓄电池正极、电源开关11、线圈3、触点1、转向灯开关8、左转向信号灯及指示灯9、搭铁、蓄电池负极构成回路，电流通过线圈3产生的电磁吸力大于弹簧片2的作用力，触点1被打开，转向灯处于暗的状态。此时，蓄电池向电容器7充电，充电电流由蓄电池正极、电源开关11、线圈3和4、电容器7、转向灯开关8、左转向信号灯及指示灯9、搭铁、蓄电池负极构成回路。由于线圈4电阻较大，充电电流很小，转向灯仍处于暗的状态。同时充电电流通过线圈3、4产生的电磁吸力方向相同，使触点继续打开，随着电容器两端电压的逐渐升高，其充电电流逐渐减小，线圈3、4的电磁吸力减小，使触点1重新闭合，转向灯处于亮的状态。此时，电容器7通过线圈4和触点1放电，使线圈3和4产生的电磁吸力方向相反，电磁吸力减小，故触点1仍保持闭合，转向灯继续发亮。随着电容器的放电，其两端电压逐渐下降，电流减小，在线圈3的电磁吸力作用下，触点1重又打开，灯变暗。2.翼片式闪光器1）直热翼片弹跳式闪光器 汽车转向时，接通转向灯开关6，蓄电池即向转向信号灯供电，电流路径为：蓄电池正极接线柱“B” 支架l翼片2热胀条3动触点4静触点5支架8接线柱“L” 转向灯开关6转向信号灯9和指示灯7搭铁蓄电池负极，形成回路，转向信号灯9立即发亮。这时热胀条3由于通过电流而发热伸长，翼片2突然绷直，动触点4和静触点5分开，切断电流，于是转向信号灯9熄灭。当通过转向信号灯的电流被切断后，热胀条开始冷却收缩，又使翼片突然弯成弓形，动触点4和静触点5再次接触，接通电路，转向信号灯再次发光，如此反复变化使转向信号灯一亮一暗地闪烁，标示车辆的行驶方向。 2）旁热翼片弹跳式闪光器 当汽车向左转弯时，接通转向灯开关8，电流路径为：蓄电池正极接线柱“B” 支架7电阻丝2静触点5接线柱“L” 转向灯开关8左转向信号灯和指示灯9搭铁蓄电池负极，形成回路。这时信号灯虽然有电流通过，但由于电阻丝2的电阻较大，电路中电流较小，此时信号灯不亮。同时，电阻丝对热胀条1进行加热，使热胀条受热伸长，于是翼片6依靠自身弹性使触点4与5闭合。电流路径为：蓄电池正极接线柱“B” 支架7叶片6动触点4静触点5接线柱“L” 转向灯开关8左转向信号灯和指示灯9搭铁蓄电池负极，形成回路。此时由于电流不再通过电阻丝2，电流增大，转向信号灯和指示灯发亮。同时，因触点4与5闭合，电阻丝被短路，使热胀条1逐渐冷却收缩，拉紧翼片，触点4和5再次分开，如此反复变化，使转向信号灯9一明一暗地闪烁，标示车辆的行驶力向。 3.晶体管式闪光器 1）有触点晶体管式闪光器 当汽车向右转弯时，接通电源开关SW和转向灯开关K，电流路径为：蓄电池正极电源开关SW接线柱“B” 电阻Rl继电器J的常闭触点接线柱“S” 转向灯开关K右转信号灯搭铁蓄电池负极，则右转向信号灯亮。当电流通过R1时，在R1上产生电压降，晶体管VT因正向偏压而导通，集电极电流Ic通过继电器J的线圈，使继电器常闭触点立即断开，右转向信号灯熄灭。 晶体管VT导通的同时，VT的基极电流向电容器C充电。充电电路电流路径为：蓄电池正极电源开关SW接线柱“B”VT的发射极e、基极b电容器C电阻R3接线柱S转向灯开关K右转向信号灯搭铁蓄电池负极。在充电过程中，随着电容器电荷的积累，充电电流Ib逐渐减小，晶体管VT的集电极电流Ic也随之减小，当此电流不足以维持衔铁的吸合而释放时，继电器J的常闭触点J又重新闭合，转向信号灯再次发亮。这时电容器C通过电阻R2、继电器的常闭触点J和电阻R3放电。放电电流在R2上产生的电压降为VT提供反向偏压，加速了VT的截止，使继电器J的常闭触点J迅速断开。当放电电流接近零时，R1上的电压降又为VT提供正向偏压使其导通。这样，电容器C不断地充电和放电，晶体管VT也就不断地导通与截止，控制继电器的触点反复地闭合、断开，使转向信号灯发出闪光。 2）无触点晶体管式闪光器 当接通转向开关后，晶体管VT1的基极电流由两路提供，一路经电阻R2，另一路经R1和C，使VT1导通。VT1导通时，VT2、 VT3组成的复合管处于截止状态。由于VT1的导通电流很小，仅60mA 左右，故转向信号灯暗。与此同时，电源对电容器C充电，随着C两端电压的升高，充电电流减小，VT1的基极电流减小，使VT1由导通变为截止。这时A点电位升高，当其电位达到1.4V时，VT2 、VT3导通，于是转向信号灯亮。 此时电容器C经过R1、R2放电，放电时间为灯亮时间。C放完电，接着又充电，VT1再次导通，使VT2、 VT3截止，转向信号灯又熄灭，C的充电时间为灯灭的时间。如此反复，使转向信号灯发出闪光。改变R1、R2的电阻值和C的大小，以及VT1的值，即可改变闪光频率。 4.集成电路闪光器 上海桑塔纳轿车装用的电子闪光器的核心器件ICU243B是一块低功耗、高精度的汽车电子闪光器专用集成电路。U243B的标称电压为12V，实际工作电压范围为918V，采用双列8脚直插塑料封装，桑塔纳轿车电子闪光器引脚及电路原理图如图6-25所示。内部电路主要由输入检测器SR、电压检测器D、振荡器Z及功率输出级四部分组成。 二、制动与倒车信号装置 1.制动信号装置 1）气压式制动信号灯开关 气压式制动信号灯开关通常安装在制动系统管路中或制动阀上，图6-26为气压式制动信号灯开关的结构图。制动时，制动压缩空气推动橡皮膜片2上拱，使触点6闭合，接通制动灯电路。 2）液压式制动信号灯开关 液压式制动信号灯开关通常安装在制动总泵的前端，图6-27为液压式制动信号灯开关。当踩下制动踏板时，制动系统中油液压力增大，膜片2向上拱曲，克服弹簧5的作用力使动触片4接通接线柱6和7，制动信号灯通电发亮。松开制动踏板时，油液压力降低，动触片在弹簧5的作用下复位，制动信号灯熄灭。2.倒车信号装置 汽车倒车时，为了警告车后的行人和车辆驾驶员，在汽车的后部常装有倒车灯、倒车蜂鸣器或语音倒车报警器，它们均由装在变速器盖上的倒车灯开关自动控制。 当倒车灯开关闭合后，一方面倒车灯亮，另一方面倒车报警器也通电，由于继电器线圈L1和L2中的电流大小相等方向相反，线圈电磁力抵消，继电器触点4保持闭合，所以倒车报警器喇叭5有声响。随着电容器6被L2中的电流充电，两端电压逐渐升高，L2中的电流逐渐减小，当电流减小到一定程度时，两线圈电磁力差值就能克服触点的弹簧力吸开触点4，使电路断开，喇叭便停止发声。触点打开后电容器向两线圈放电，使触点继续断开，随着电容器的放电，其电压下降，两线圈电磁力差值变小，触点又闭合。 倒车雷达系统 组成：倒车雷达侦测器、控制器、蜂鸣器等。 工作过程：当驾驶员挂入倒挡后，倒车雷达侦测器进入自我检测。当自我检测通过后，就开始检测汽车后部障碍物，控制器接收从侦测器传来的信号，经计算判断障碍物离车尾的距离，如达到报警位置，就传送信号给蜂鸣器。 工作原理：声纳原理3.电喇叭 盆形电喇叭 当按下喇叭按钮10时，进入喇叭的电流由蓄电池正极线圈2触点7喇叭按钮10搭铁蓄电池负极构成回路。线圈2通电后产生电磁吸力，吸动上铁芯3及衔铁6下移，使膜片4向下拱曲，衔铁6下移中将触点7顶开，线圈2电路被切断，其电磁力消失，上铁芯3、衔铁6在膜片4弹力的作用下复位，触点7又闭合。如此反复一通一断，使膜片及共鸣板连续振动辐射发声。为了保护触点，在触点7之间并联一只电容器（或消弧电阻）。 电子电喇叭 喇叭继电器 电喇叭的维护和调整 1）音调调整 音调的高低取决于膜片的振动频率。减小喇叭上、下铁芯间的间隙，则音调提高；增大间隙，则音调降低。调整方法是：松开锁紧螺母11，见图6-35，转动下铁芯，使上、下铁芯间的间隙调至合适量，通常为 0.51.5mm 之间，间隙太小会发生碰撞，太大则会吸不动衔铁。调整时铁芯要平整，铁芯与衔铁四周的间隙要均匀，否则会产生杂音。调整完毕后拧紧锁紧螺母。 2）音量调整 音量的强弱取决于通过喇叭线圈的电流大小，电流大则音量强。线圈电流可通过调整螺钉8改变喇叭触点7的接触压力来调整，见图6-35。若触点的接触压力增大，喇叭的音量则变大。 习题一、判断题1.对于汽车前照灯有照明和防眩目两种要求。（ ）2.新型高压放电氙灯亮度是目前卤素灯泡的3倍左右，不具有防眩目功能。（ ）3.配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明。（ ）4.前照灯的近光灯丝安装在反射镜的焦点位置。（ ）5.照明系统用电一般不受点火开关控制。（ ）6.前照灯检验的技术指标为光束照射位置、发光强度和配光特性。（ ）7.打开远光灯时，近光灯同时点亮。（ ）8.一侧转向灯灯泡灯丝烧断，会使另一侧转向灯闪烁频率变快。（ ）9.改变电喇叭铁芯气隙可以改变电喇叭的音量。（ ）10.改变电喇叭触点预压力可改变电喇叭的音量。（ ） 二、选择题1.能将反射光束扩散分配，使光形分布更适宜汽车照明的器件是（ ）。A.卤钨灯泡 B.反射镜 C.配光镜D.配光屏2.前照灯中具有防眩目功能的是（ ）A.卤钨灯泡 B.反射镜 C.配光镜D.配光屏3.汽车大灯一侧亮，另一侧暗，则说明（ ）。A.变光开关接触不良 B.车灯开关接触不良 C.大灯暗的这一侧搭铁不良 D.继电器接触不良4.调整电喇叭下铁芯螺钉，甲认为可调整喇叭的音调，乙认为可调整喇叭的音量。你认为（ ）。A.甲对 B. 乙对 C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对5.更换卤素灯泡时，甲认为可以用手指接触灯泡的玻璃部位，乙认为不能。你认为（ ）。A.甲对 B. 乙对 C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对三、简答题1.汽车有哪些照明装置和信号装置？2.对前照灯的基本要求有哪些？是如何实现的？3.说明电容式闪光器的工作原理。4.说明盆形电喇叭的工作过程，如何调整？