為保證汽車在各種條件下安全行車,提高汽車的行駛速度,在汽車上裝有各種照明、信號(hào)、儀表設(shè)備和警報(bào)裝置,其數(shù)量的多少和配置形式因車型而異,主要有照明燈、信號(hào)燈、報(bào)警燈、儀表、電子顯示裝置、發(fā)音裝置、操縱控制裝置等。
第一節(jié) 汽車燈具的種類、用途及要求
一、汽車燈具的種類、用途
汽車燈具按功能可分為照明燈和信號(hào)燈兩大類;按安裝位置可分為外部燈具和內(nèi)部燈具。
1.外部燈具
常見的外部燈具有:前照燈、霧燈、牌照燈、倒車燈、制動(dòng)燈、轉(zhuǎn)向燈、示位燈、示廓燈、駐車燈和警示燈,如圖6-l所示。外部燈具光色一般采用白色、橙黃色和紅色;執(zhí)行特殊任務(wù)的車輛,如消防車、警車、救護(hù)車、搶修車,則采用具有優(yōu)先通過權(quán)的紅色、黃色或藍(lán)色閃光警示燈。機(jī)動(dòng)車應(yīng)按時(shí)參加安全檢測(cè)和綜合檢測(cè),確保外部燈具齊全有效。我國對(duì)各種汽車燈具的使用規(guī)定如表6-l所示。
?。╨)前照燈 俗稱“大燈”,裝在汽車頭部兩側(cè),用來照明車前道路。有兩燈制、四燈制之分。四燈制前照燈并排安裝時(shí),裝于外側(cè)的一對(duì)應(yīng)為近、遠(yuǎn)光雙光束燈;裝于內(nèi)側(cè)的一對(duì)應(yīng)為遠(yuǎn)光單光束燈。遠(yuǎn)光燈一般為40-60W,近光燈一般為 35-55 W。
?。?)霧燈 安裝在汽車頭部或尾部。在霧天、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下,用來改善車前道路的照明情況。前霧燈功率為 45-55 W,光色為橙黃色。后霧燈功率為21W或6W,光色為紅色,以警示尾隨車輛保持安全間距。
?。?)牌照燈 裝于汽車尾部牌照上方或左右兩側(cè),用來照明后牌照,功率一般為5-10W,確保行人在車后20m處看清牌照上的文字及數(shù)字。
?。?)倒車燈 安裝在汽車尾部,當(dāng)變速器掛倒檔時(shí),自動(dòng)發(fā)亮,照明車后側(cè),同時(shí)警示后方車輛行人注意安全。功率一般為20-25 W,光色為白色。
?。?)制動(dòng)燈 俗稱“剎車燈”。安裝在汽車尾部。在踩下制動(dòng)踏板時(shí),發(fā)出較強(qiáng)紅光,以示制動(dòng)。功率為20-25W,光色為紅色,燈罩顯示面積較后示位燈火。為避免尾隨大型車對(duì)轎車碰撞的危險(xiǎn),轎車后窗內(nèi)可加裝由發(fā)光二極管成排顯示的高位制動(dòng)燈。
?。?)轉(zhuǎn)向燈 主轉(zhuǎn)向燈一般安裝在汽車頭、尾部的左右兩側(cè),用來指示車輛行駛趨向。汽車車側(cè)中間裝有側(cè)轉(zhuǎn)向燈。主轉(zhuǎn)向燈功率一般為20-25 W,側(cè)轉(zhuǎn)向燈為5 W,光色為流浪色。轉(zhuǎn)向時(shí),燈光呈閃爍狀,頻率規(guī)定為 1.sic.5 HZ,起動(dòng)時(shí)間不大于 1.5 s。在緊急遇險(xiǎn)狀需其他車輛注意避讓時(shí),全部轉(zhuǎn)向燈可通過危險(xiǎn)報(bào)警燈開關(guān)接通同時(shí)閃爍。
?。?)示位燈 又稱“示寬燈”、“位置燈”,安裝在汽車前面、后面和側(cè)面,夜間行駛接前照燈時(shí),示位燈、儀表照明燈和牌照燈同時(shí)發(fā)亮,以標(biāo)志車輛的形位等。功率一般為5-20W。前位燈俗稱“小燈”,光色為白色或黃色,后位燈俗稱“尾燈”,光色為紅色;側(cè)位燈光色為琥珀色。
?。?)示廓燈 俗稱“角標(biāo)燈”,空載車高3 m以上的車輛均應(yīng)安裝示廓燈,標(biāo)示車輛輪廓。示廓燈功率一般為5W。
?。?)駐車燈 裝于車頭和車尾兩側(cè),要求從車前和車尾 150 m遠(yuǎn)處能確認(rèn)燈光信號(hào),要求車前處光色為白色,車尾處為紅色。夜間駐車時(shí),將駐車燈接通標(biāo)志車輛形位。
(10)警示燈 一般裝于車頂部,用來標(biāo)示車輛特殊類型,功率一般為40-45 W。消防車、警車用紅色,救護(hù)車為藍(lán)色,旋轉(zhuǎn)速度為每秒2一6次;公交車和出租車為白、黃色。出租車空車標(biāo)示燈裝在儀表臺(tái)上,功率為5-15 W,光色為紅底、白字。
2.內(nèi)部燈具
常見內(nèi)部燈具有頂燈、閱讀燈、行李廂燈、門燈、踏步燈、儀表照明燈、工作燈、儀表板警指示燈等,如圖6-2所示。
?。?)頂燈 轎車及載貨車一般僅設(shè)一只頂燈,除用作車室內(nèi)照明外,還可兼起監(jiān)視車門是否可靠關(guān)閉的作用。在監(jiān)視車門狀態(tài)下,只要還有車門未可靠關(guān)緊,頂燈就發(fā)亮。功率一般為5-15 W,公共汽車頂燈有向熒光燈發(fā)展的趨勢(shì)。
?。?)閱讀燈 裝于乘員席前部或頂部,聚光時(shí)乘員看書不會(huì)給駕駛員產(chǎn)生眩目現(xiàn)象,照明范圍較小,有的還有光軸方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
?。?)行李廂燈 裝于轎車或客車行李廂內(nèi),當(dāng)開啟行李廂蓋時(shí),燈自動(dòng)發(fā)亮,照亮行李廂內(nèi)空間。功率為5W。
(4)門燈 裝于轎車外張式車門內(nèi)側(cè)底部,開啟車門時(shí),門燈發(fā)亮,以告示后來行人、車輛注意避讓。功率為5W,光色為紅色。
(5)踏步燈 裝在大中型客車乘員門內(nèi)的臺(tái)階上。夜間開啟乘員門時(shí),照亮踏板。
?。?)儀表照明燈 裝在儀表板反面,用來照明儀表指針及刻度板,功率為2W。儀表照明燈一般與示位燈、牌照燈并聯(lián)。有些汽車儀表照明燈發(fā)光強(qiáng)度可調(diào)節(jié)。
?。?)報(bào)警及指示燈 常見的有機(jī)油壓力報(bào)警燈、水溫過高報(bào)警燈、充電指示燈、轉(zhuǎn)向指示燈、遠(yuǎn)光指示燈等,報(bào)警燈一般為紅色、黃色,指示燈一般為綠色或藍(lán)色。
(8)工作燈是車輛維修時(shí)可以移動(dòng)使用的一種隨車低壓照明工具,電源來自汽車發(fā)電機(jī)或蓄電池。功率一般為21W,常帶有掛鉤或夾鉗,插頭有點(diǎn)煙器式和兩柱插頭式兩種。(相關(guān)視頻:第一集)
二、對(duì)汽車燈具的要求
照明設(shè)備與信號(hào)裝置應(yīng)安裝可靠、完好有效,不得因車輛振動(dòng)而松脫、損壞、失去作用或改變光照方向;所有燈光的開關(guān)應(yīng)安裝牢固、開關(guān)自如,不得因車輛振動(dòng)而自行開關(guān)。開關(guān)的位置應(yīng)便于駕駛員操縱。
除前照燈的遠(yuǎn)光外,所有燈光均不得炫目,左、右兩邊布置的燈具光色、規(guī)格必須一致,安裝位置對(duì)稱。
前位燈、后位燈、示廓燈、牌照燈和儀表燈應(yīng)能同時(shí)啟閉,當(dāng)前照燈關(guān)閉或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)仍能點(diǎn)亮。
危險(xiǎn)報(bào)警指示燈的操縱裝置應(yīng)不受點(diǎn)火開關(guān)和燈光總開關(guān)的控制。
汽車轉(zhuǎn)向信號(hào)燈在側(cè)面可見時(shí)視為滿足要求。否則應(yīng)安裝側(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈。
照明和信號(hào)裝置的任一條線路出現(xiàn)故障,不得干擾其他線路的工作。
前、后轉(zhuǎn)向信號(hào)燈,危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈及制動(dòng)燈白天距100m可見;側(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈白天距30m可見;前、后位置燈和示廓燈夜間良好天氣距300m可見。
三、照明系統(tǒng)控制電路
為了提高工作可靠性,車燈均采用并聯(lián)電路,在每個(gè)燈具支路上還安裝了熔斷式保險(xiǎn)器,以確保某支路出現(xiàn)故障時(shí),不會(huì)影響其他支路電器的工作。
為確保照明及信號(hào)燈系統(tǒng)正常工作,不但配備了燈光開關(guān)、變光開關(guān)、霧燈開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、制動(dòng)燈開關(guān)、倒車燈開關(guān),許多汽車還加裝了后位燈繼電器、前照燈繼電器、霧燈繼電器。燈開關(guān)也由分散的獨(dú)立式開關(guān)發(fā)展為組合式開關(guān)。為確保燈具的發(fā)光強(qiáng)度,許多汽車前照燈、霧燈等燈具搭鐵線的搭鐵部位逐漸移到了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等金屬機(jī)體上。
照明系統(tǒng)工作情況一般服從如下規(guī)律:
(1)車燈開關(guān)位于一檔,示位燈、內(nèi)部照明燈及牌照燈亮;二檔,一檔接通的燈仍發(fā)亮的同時(shí)前照燈發(fā)亮。
?。?)通過變光開關(guān)可使前照燈遠(yuǎn)光與近光交替通電閃爍,作為超車用燈光信號(hào),變光開關(guān)一般控制前照燈火線支路。
(3)霧燈不但受霧燈開關(guān)控制,其電源電路還受車燈開關(guān)控制。
?。?)頂燈還兼有監(jiān)視車門關(guān)閉的作用。當(dāng)車門未關(guān)嚴(yán)時(shí)頂燈發(fā)亮以示警告。
圖6-3為北京切諾基汽車照明系統(tǒng)的電路圖。
第二節(jié) 汽車前照燈
一、對(duì)前照燈的要求
(1)前照燈的上緣距地面高度不大于1.2m,外緣距車外側(cè)不大于0.4m。
(2)汽車的前照燈應(yīng)有遠(yuǎn)、近光變換裝置,并且當(dāng)遠(yuǎn)光變?yōu)榻鈺r(shí),所有遠(yuǎn)光應(yīng)能同時(shí)熄滅
?。?)四燈制前照燈并排安裝時(shí),裝于外側(cè)的一對(duì)應(yīng)為遠(yuǎn)、近光雙光束燈;裝于內(nèi)側(cè)的一對(duì)應(yīng)為遠(yuǎn)光單光束燈。
?。?)夜間遠(yuǎn)光燈亮?xí)r,應(yīng)能照請(qǐng)前方 100m遠(yuǎn)的道路;近光燈亮?xí)r,應(yīng)能照清前方40 m遠(yuǎn)的道路并不得眩目。
二、前照燈的結(jié)構(gòu)
前照燈的光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡、配光鏡和燈泡三部分。
1.反射鏡
反射鏡的作用是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向前方。反射鏡的表面形狀呈旋轉(zhuǎn)拋物面,如圖6-4所示。由于前照燈燈泡燈絲發(fā)出的亮度有限,功率僅40-60W。如無反射鏡,只能照清汽車燈前6m左右路面。有了反射鏡之后,前照燈照距可達(dá)150m或更遠(yuǎn)。如圖 5-5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w 范圍內(nèi),經(jīng)反射鏡反射后變成平行光束射向遠(yuǎn)方,使亮度增強(qiáng)幾百倍甚至上千倍,達(dá)20000-40000cd以上,從而使車前150m,甚至400m內(nèi)的路面照得足夠清楚。射向側(cè)方和下方的部分光線,可照明車前5-10m的路面和路緣,而其余部分光線散向上方。
反射鏡一般用0.6-0.8mm厚的薄鋼板沖壓而成,近年來已有用熱固性塑料制成的反射鏡。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鉻,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,故現(xiàn)在一般采用真空鍍鋁。
2.配光鏡
配光鏡又稱散光玻璃,作用是將反射鏡反射出的平行光束進(jìn)行折射,使車前路面和路緣都有良好而均勻的照明。配光鏡一般用透光玻璃壓制而成,是很多塊特殊棱鏡和透鏡的組合。其幾何形狀比較復(fù)雜,外形一般為圓形和矩形,如圖6-6所示。近年來已開始使用塑料配光鏡,它不但質(zhì)且輕,而且耐沖擊性能好。
3.前照明燈泡
目前汽車前照燈的燈泡有白熾燈泡和鹵索燈泡兩種。
?。?)白熾燈泡
其燈絲用熔點(diǎn)高、發(fā)光強(qiáng)的鎢絲制成。由于鎢絲受熱后會(huì)蒸發(fā),將縮短燈泡的使用壽命。因此,制造時(shí)要先從玻璃泡內(nèi)抽出空氣,然后充以約86%氬和約14%大氮的混合惰性氣體。由于惰性氣體受熱后膨脹會(huì)產(chǎn)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(qiáng)發(fā)光效率,從而確保燈泡的使用壽命。
為了縮小燈絲的尺寸,常把燈絲制成緊密的螺旋狀,這對(duì)聚合平行光束是有利的,白熾燈泡的結(jié)構(gòu)如用6-7所示。
?。?)鹵素?zé)襞?br> 雖然白熾燈泡的燈絲周圍抽成真空后充滿了惰性氣體,但是燈絲的鎢仍然要蒸發(fā),使鎢絲損耗。蒸發(fā)出來的鎢沉積在燈泡玻璃體上,將使燈泡玻璃作發(fā)黑。現(xiàn)在汽車上廣泛使用了鹵素?zé)襞?,這種燈泡內(nèi)的惰性氣體中摻有某種鹵族元素氣體。鹵素?zé)襞莩叽巛^小,殼體用耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度較高的石英玻璃和硬玻璃制成,充人惰性氣體壓力較高,摻入的鹵素一般為碘或溴。因工作溫度高,燈內(nèi)工作氣壓比其他燈泡高得多。又利用鹵鎢再循環(huán)原理,因此鎢的蒸發(fā)受到了有效的限制。在相同功率情況下,鹵素?zé)舻牧炼仁前谉霟舻?.5倍,而壽命是白熾燈的2-3倍。鹵素?zé)襞輳耐庑紊戏諬1、H2、H3、H4四種(圖 6-8),其中H4雙燈絲燈泡廣泛用于前照燈,H1、H2、H3燈泡為單燈絲燈泡常用作輔助前照燈(如霧燈和探照前燈)。
三、前照燈的防眩目裝置
為保障夜間會(huì)車安全,汽車前照燈必須具有良好的防眩目措施。目前國產(chǎn)汽車防眩目措施有三項(xiàng),先進(jìn)轎車還有更嚴(yán)格的防眩目措施。
1.采用遠(yuǎn)、近光束變換
為了防眩目,前照燈燈泡中裝有遠(yuǎn)光與近光兩根燈絲,由變光開關(guān)控制其電路。夜間公路行車且對(duì)面無來車時(shí),使用遠(yuǎn)光燈,以增大照明距離,保證行車安全。夜間公路行車會(huì)車、夜間市區(qū)行車有路燈或尾隨其他汽車行駛時(shí),使用近光燈。遠(yuǎn)光燈絲裝于呈旋轉(zhuǎn)拋物面的反射鏡的焦點(diǎn)處(圖6-9a),遠(yuǎn)光燈絲的光線經(jīng)反射鏡聚光、反射后,沿光學(xué)軸線以平行光束射向遠(yuǎn)方。照亮車前方150m以上的路面。又由于配光鏡的合理配光,使遠(yuǎn)光既能保證足夠的照的距離,又有一定的光線覆蓋面。近光燈絲裝于反射鏡焦點(diǎn)的上方或前上方(圖6-9b),近光燈絲產(chǎn)生的光線經(jīng)反射鏡反射后,光束的大部分將傾斜向下射向車前的路面,所以可減輕對(duì)方司機(jī)眩目。
2.近光燈絲加裝配光屏
上述防眩目措施只能減輕眩目,還不能徹底避免眩目。因?yàn)榻鉄艚z射向反射鏡下部的光線經(jīng)反射后,將傾斜向上照射,仍會(huì)使對(duì)面交會(huì)汽車的駕駛員眩目。為此,現(xiàn)代汽車前照燈的近光燈絲下方均裝設(shè)配光屏(又稱遮光罩、護(hù)罩或光束偏轉(zhuǎn)器)(圖6-7),用以遮擋近光燈絲射向反射鏡下半部的光線,消除反射后向上照射的光束,提高防眩目效果。有些進(jìn)口汽車的前照燈,還在近光燈絲的前方裝設(shè)一個(gè)遮光罩,遮擋近光燈絲的直射光線,防止眩目。
3.采用不對(duì)稱光形(E形或Z字形)
上述兩項(xiàng)防眩目措施起到了防眩目作用,但會(huì)車使用近光燈時(shí),近光燈僅能照亮車前方50m以內(nèi)的路面,因而車速受到限制。為了達(dá)到既能防止眩目,又能以較高車速會(huì)車的目的,我國汽車的前照燈近光采用E形不對(duì)稱光形(圖6-10),將近光燈右側(cè)亮區(qū)傾斜升高15度,即將本車行進(jìn)方向光束照射距離延長。不對(duì)稱光形是將遮光罩單邊傾斜15度形成的。歐洲型前照燈左側(cè)近光亮區(qū)升高15度。這種光形的產(chǎn)生既有遮光罩的作用,也有配光鏡的作用。有些汽車使用了Z形近光光形(圖6-10),該光形能使本車行進(jìn)方向亮區(qū)平行升高,較E形不對(duì)稱光形更加優(yōu)越。(相關(guān)視頻:第二集)
第三節(jié) 汽車前照燈類型及控制電路
一、前照燈類型
按光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)不同,可將前照燈分為半封閉式、封閉式兩種。
1.半封閉式前照燈
半封閉式前照燈的結(jié)構(gòu)如圖6-11a、圖6-12所示,其配光鏡是靠卷曲反射鏡邊緣上的牙齒而緊固在反射鏡上。兩者之間墊有橡膠密封圈,燈泡只能從反射鏡后端裝人。當(dāng)需要更換損壞的配光鏡時(shí),撬開反射鏡邊緣的牙齒,安上新的配光鏡后,再將牙齒復(fù)原。由于半封閉式前照燈維修方便,因此得到廣泛使用。
2.封閉式的照燈
封閉式前照燈的反射鏡和配光鏡用玻璃制成一體,里面充以惰性氣體。燈絲焊在反射鏡底座的燈絲支架上,反射鏡的反射面經(jīng)真空鍍鋁。其結(jié)構(gòu)如圖6-11b、c所示。
為實(shí)現(xiàn)前照燈更亮、更遠(yuǎn)、更美觀的要求,許多轎車上采用了投射式前照燈、高亮度弧光燈。
?。?)投射式前照燈
投射式前照燈外形特點(diǎn)是裝用很厚的無刻紋的凸型散光鏡,由于反射鏡是橢圓形的,所以外徑很小,結(jié)構(gòu)如圖6-13所示。反射鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)。第一焦點(diǎn)處放置燈泡,第二焦點(diǎn)在燈光中形成。凸形散光鏡的焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)重合。來自燈泡的光利用反射鏡聚成第二焦點(diǎn),再通過散光鏡將聚集的光投射到前方。投射式前照燈采用的光源為鹵素?zé)襞荨?br> 在第二焦點(diǎn)附近設(shè)有遮光板,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可適用于前照燈近、遠(yuǎn)光燈,也可用作霧燈。
?。?)高亮度弧光燈
高亮度弧光燈結(jié)構(gòu)如圖6-14所示,這種燈的燈泡里沒有傳統(tǒng)燈泡的燈絲,取而代之的是裝在石英管內(nèi)的兩個(gè)電極,管內(nèi)充有祿及微量金屬(或金屬鹵化物加在電極上,加上足夠高的弧電壓)后,氣體開始電離而導(dǎo)電發(fā)光。
弧光放電前照燈由弧光何組件、電子控制器和升壓器三大部件組成。其燈泡發(fā)出的光色成分和日光燈非常相似,亮度是目前鹵素?zé)襞莸?.5倍,壽命可達(dá)鹵素氣體燈泡的5倍。由于燈泡點(diǎn)燃達(dá)到燈泡正常工作溫度后,維持電弧放電的功耗僅為35 W,所以可節(jié)約 40%的電能。
二、前照燈的檢測(cè)與調(diào)整
為保證前照燈的性能,應(yīng)及時(shí)對(duì)前照燈進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整。前照燈的檢驗(yàn)可采用屏幕法檢驗(yàn)和前照燈檢查儀檢驗(yàn)兩種方法。檢驗(yàn)調(diào)整前汽車應(yīng)空載停放在平整的場(chǎng)地上,前照燈總成應(yīng)清潔,屏幕與場(chǎng)地應(yīng)垂直,輪胎氣壓符合規(guī)定,并且駕駛室內(nèi)只允許乘坐一名駕駛員。根據(jù) GB 7258-1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》的規(guī)定,機(jī)動(dòng)車在檢驗(yàn)前照燈的近光光束照射位置時(shí),前照燈在距離屏幕 10 m處,光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)高度應(yīng)為 0石一0.8 H(H為前照燈基準(zhǔn)中心高度人 其水平方向位置向左向右偏差均不得大于 100 mm。四燈制前照燈其遠(yuǎn)光單光束燈的調(diào)整,要求在屏幕上光束中心離地高度為 0.50-0.90 H,水平位置要求左燈向左偏差不得大于 100 mm,左燈向右偏差和右燈向左向右偏差均不得大于 170 mm。對(duì)于安裝兩只前照燈的機(jī)動(dòng)車,每只燈的發(fā)光強(qiáng)度在用車應(yīng)為12000 Cd以上,新車應(yīng)為15 000 Cd;對(duì)于安裝四只前照燈的機(jī)動(dòng)車,每只燈的發(fā)光強(qiáng)度在用車應(yīng)為 10 000 Cd以上,新車應(yīng)為 15 000Cd。
1.用屏幕法檢驗(yàn)前照燈的配光性能
將車輛停置于屏幕前,并與屏幕垂直,使前照燈基準(zhǔn)中心距屏幕 10 m,在屏幕上確定與前照燈基準(zhǔn)中心離地面區(qū)離H等高的水平基準(zhǔn)線及以車輛縱向中心平面在屏幕上的投影線為基準(zhǔn)確定的左右前照燈基準(zhǔn)中心位置線,分別測(cè)量左右遠(yuǎn)近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。
東風(fēng)EQ1090型汽車裝用的ND170-回型前照燈,用屏幕法檢驗(yàn)如圖6-15所示。調(diào)整時(shí)使左、右前照燈光束分別對(duì)準(zhǔn)a、b兩點(diǎn)即可。
2.用檢驗(yàn)儀檢驗(yàn)前照燈的發(fā)光強(qiáng)度和配光性能
前照燈檢驗(yàn)儀大多采用光電池感光。把光電池與光度計(jì)(電流表)連接起來,在適當(dāng)?shù)氖闺x內(nèi)使前照燈照射光電池,光電池會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)大小的電流,使光度計(jì)動(dòng)作,便可測(cè)出前照燈的發(fā)光強(qiáng)度。把光電池分割成上下左右四塊,經(jīng)前照燈照射后,各塊光電池分別產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),其差值可以使上下偏斜指示計(jì)或左右偏外指示計(jì)產(chǎn)生動(dòng)作,從而判斷出光軸位置,如圖6-16所示。
3.前照燈的調(diào)整與修理
前照燈光軸方向偏斜時(shí),應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整部位一般分外側(cè)調(diào)整式和內(nèi)側(cè)調(diào)整式兩種,如用6-17所示。調(diào)整時(shí),按需要轉(zhuǎn)動(dòng)燈座上面的左右及上下調(diào)整螺釘(或旋扭),使光軸方向符合標(biāo)準(zhǔn)。前照燈亮度不足時(shí),應(yīng)根據(jù)原因視情修理。
?。?)前照燈工作電壓偏低,應(yīng)檢修電路和電源。
(2)燈泡(或燈芯)老化或產(chǎn)品質(zhì)量差,應(yīng)更換合格的燈泡。
?。?)燈泡(或燈芯)的功率選擇偏低。使用中若發(fā)光強(qiáng)度不夠,可改用功率稍大的燈泡或燈芯。但必須注意以下幾點(diǎn):
?、贌襞荼仨毰c燈罩座型號(hào)一致,配套使用。
?、谌羝胀襞莞臑辂u素?zé)襞荩瑧?yīng)當(dāng)更換燈的總成。
?、圻x用大功率燈泡,應(yīng)校驗(yàn)發(fā)電機(jī)功率是否足夠,前照燈線路容量是否能承受。
?。?)前照燈反射鏡臟污或涂層脫落,應(yīng)予清潔或更換。
?。?)散光玻璃裝配不當(dāng),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。
散光玻璃的安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
?、贅?biāo)“TOP”或“f”符號(hào)表示應(yīng)朝上安裝。
?、谏⒐獠AУ睦忡R均呈豎向配置。
③散光玻璃中部棱鏡較稀部分呈正方形端朝右,呈長方形端朝左(左右以面對(duì)玻璃而言)。
三、前照燈控制電路與輔助裝置
1.前照燈的控制電路
汽車前照燈隨車型不同,控制方式有差異。當(dāng)燈的功率較小時(shí),燈的電流直接受燈光總開關(guān)控制,如圖6-18所示。當(dāng)燈的數(shù)量多、功率大時(shí),為減少開關(guān)熱負(fù)荷,減少線路壓降,采用繼電器控制。同時(shí)。分路保險(xiǎn)器的個(gè)數(shù)也增加。
因車型不同,繼電器控制線路也有控制火線式(圖6-18a)和控制搭鐵線式(圖6-18b)之分。
2.前照燈自動(dòng)變光電路
在夜間行駛時(shí),為了防止迎面來車駕駛員眩目,駕駛員必須頻繁使用變光開關(guān),這樣會(huì)分散駕駛員的注意力。影響行車安全。前照燈自動(dòng)變光裝置可以根據(jù)迎面來車的燈光強(qiáng)度調(diào)節(jié)前照燈的遠(yuǎn)光或近光。圖5-19為前照燈自動(dòng)變光電路原理圖。其工作原理如下:
當(dāng)迎面來車的前照燈光線照射到傳感器時(shí),通過透鏡將光線聚焦到光敏元件上,通過放大器輸出信號(hào)觸發(fā)功率繼電器,繼電器將前照燈自動(dòng)從遠(yuǎn)光變?yōu)榻?。?dāng)迎面來車駛過后,傳感器不再有燈光照射,于是放大器不再向功率繼電器輸送信號(hào),繼電器觸點(diǎn)又恢復(fù)到遠(yuǎn)光照明。
光敏電阻PC1用來傳感光照倩況,其電阻值與光強(qiáng)成反比。在受到光線照射前,其電阻值較高,但受光照后,其電阻值迅速下降,Pc1和R1、R2、R3、R7以及 VT6組成 vT1的偏壓電路。當(dāng)遠(yuǎn)光接通時(shí),VT6導(dǎo)通,PC1受到光照作用,電阻減小到一定值時(shí),VT1基極上偏壓剛好能產(chǎn)生光束轉(zhuǎn)換,即從遠(yuǎn)光變?yōu)榻?;近光接通后。VT6截止,這時(shí)偏壓電路中只有R7、PC1、R1和R2,因而靈敏度增加,當(dāng)迎面來車駛過后,PC1電阻增大,VT1截止,前照燈立即由近光變?yōu)檫h(yuǎn)光。
射極輸出器 VT1的輸出,由VT2放大并反相,VT2的輸出加在施密特觸發(fā)器 VT3和VT4上,VT4的集電極控制繼電器激勵(lì)級(jí)VT5。當(dāng)VT2集電極電壓超過施密特觸發(fā)器的閾值時(shí),VT3導(dǎo)通,VT4截止,VT5加偏壓截止,繼電器的觸點(diǎn)接通遠(yuǎn)光燈。當(dāng)PC1受到迎面來車的光線照射時(shí),其電阻下降,放大器 VT1和 VT2的輸出低于施密特觸發(fā)器的閾值,VT3截止,VT4、VT5導(dǎo)通,繼電器線圈有電流通過,從而接通近光燈絲,直到迎面來車駛過后繼電器又接通遠(yuǎn)光燈絲。
當(dāng)腳踏變光開關(guān)S1踏下時(shí),繼電器斷電,VT4基極搭鐵,前照燈始終使用遠(yuǎn)光燈絲。
第四節(jié) 轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)報(bào)警燈及其電路
一、 轉(zhuǎn)向燈及危險(xiǎn)報(bào)警燈電路
在汽車起步、轉(zhuǎn)彎、變更車道或路邊停車時(shí),需要打開轉(zhuǎn)向信號(hào)燈以表示汽車的趨向,提醒周圍車輛和行人注意。轉(zhuǎn)向信號(hào)燈系統(tǒng)由閃光繼電器(簡稱閃光器)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈和轉(zhuǎn)向指示燈等組成。當(dāng)接通危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)開關(guān)時(shí),所有轉(zhuǎn)向信號(hào)燈同時(shí)閃爍,表示車輛遇緊急情況,請(qǐng)求其他車輛避讓。根據(jù)GB 7258-1997 機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定,危險(xiǎn)報(bào)警燈操縱裝置不得受點(diǎn)火開關(guān)控制。
轉(zhuǎn)向燈閃爍是由閃光器控制電流通斷實(shí)現(xiàn)的,閃光頻率規(guī)定為1.5HZ±0.5HZ。有的車轉(zhuǎn)向信號(hào)閃光器和危險(xiǎn)報(bào)警閃光器共用,例如TJ7100轎車,如圖6-20所示,還有的車轉(zhuǎn)向信號(hào)閃光器和危險(xiǎn)報(bào)警閃光器單獨(dú)設(shè)置,例如切諾基汽車,如圖6-21所示。
二、閃光器的工作原理
常見閃光器有電容式、翼片式、晶體管式三類(圖6-22)。翼片式和帶繼電器的晶體管式閃光器結(jié)構(gòu)簡單體積小、閃光頻率穩(wěn)定、監(jiān)控作用明顯、工作時(shí)伴有響聲,故被廣泛使用。
1.電容式閃光器
電容式閃光器結(jié)構(gòu)如圖6-23所示,它由一只大容量電解電容器和雙線圈繼電器組成。工作原理:接通轉(zhuǎn)向燈開關(guān)(左或右)后,串聯(lián)線圈經(jīng)觸點(diǎn)、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈構(gòu)成回路,且電流較大。產(chǎn)生較強(qiáng)磁場(chǎng),吸動(dòng)銜鐵,使觸點(diǎn)張開。此過程中,串聯(lián)線圈通電時(shí)間極短,轉(zhuǎn)向信號(hào)燈不亮。觸點(diǎn)張開后電容器經(jīng)串聯(lián)線圈、并聯(lián)線圈、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈及轉(zhuǎn)向指示燈構(gòu)成充電回路。由于充電電流很小,此時(shí)轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈不亮。觸點(diǎn)在串并聯(lián)線圈的合成磁場(chǎng)(方向相同)作用下,仍保持張開狀態(tài)。電容器充足電后。并聯(lián)線圈電流消失,鐵心吸力減小,觸點(diǎn)在復(fù)位彈簧作用下閉合,轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈亮;同時(shí),電容器經(jīng)并聯(lián)線圈及觸點(diǎn)放電,由于串聯(lián)線圈與并聯(lián)線圈磁場(chǎng)方向相反,鐵心吸力極小,觸點(diǎn)保持閉合狀態(tài)。當(dāng)電容器放電結(jié)束后,并聯(lián)線圈電流消失,在串聯(lián)線圈磁場(chǎng)作用下,觸點(diǎn)再次張開,轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈變暗,電容器再次充電。如此周而復(fù)始,轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈不停地以此頻率閃爍。
電容式閃光器具有監(jiān)控功能,當(dāng)一側(cè)轉(zhuǎn)向燈有一只或一只以上轉(zhuǎn)向燈泡燒斷或接觸不良時(shí),閃光器就使該側(cè)轉(zhuǎn)向燈接通時(shí)只亮不閃,以示該側(cè)轉(zhuǎn)向燈電路異常。
2.翼片式閃光器
翼片式閃光器分為直熱翼片式和旁熱翼片式兩種。
?。?)直熱翼片式閃光器
直熱翼片式閃光器主要由翼片、熱脹條、觸點(diǎn)等組成(圖6-24)。工作時(shí),彈性翼片在熱脹條(熱膨脹系數(shù)較大的金屬板條)的拉力下呈弓形,觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)。接通轉(zhuǎn)向何開關(guān)(左或右)后。轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈電路接通,燈亮。電路如下:蓄電池正極--翼片--熱脹條--觸點(diǎn)--轉(zhuǎn)向燈開關(guān)--轉(zhuǎn)向燈及轉(zhuǎn)向指示燈--搭鐵--蓄電池負(fù)極。由于電流流經(jīng)熱脹條,熱脹條伸長。翼片在自身彈力作用下伸直,活動(dòng)觸點(diǎn)隨熱脹條向上移動(dòng)與固定觸點(diǎn)分離。電路被切斷,轉(zhuǎn)向何與轉(zhuǎn)向指示燈熄滅。熱脹條中電流消失后,冷卻收縮,牽動(dòng)翼片再次呈弓形,活動(dòng)觸點(diǎn)下移與固定觸點(diǎn)再次閉合,電路接通,轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈又亮。如此反復(fù)變化,產(chǎn)生了閃爍的轉(zhuǎn)向信號(hào),同時(shí)發(fā)出“啪嗒”“啪嗒”響聲。
(2)旁熱翼片式閃光器
旁熱翼片式閃光器與直熱翼片式閃光器主要不同點(diǎn)在于熱脹條上繞有電熱絲(圖6-25)。電熱絲下端與熱脹條相接,上端與靜觸點(diǎn)相連,匝間與熱脹條絕緣。工作時(shí),翼片受熱脹條拉力作用呈弓形,觸點(diǎn)張開。轉(zhuǎn)向燈開關(guān)閉合后,電熱絲通電加熱熱脹條,使其膨脹伸長,冀片在自身彈力作用了伸直,使觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)閉合后,轉(zhuǎn)向燈與轉(zhuǎn)向指示燈亮。電熱絲被觸點(diǎn)短路,熱脹條冷卻收縮,翼片被拉呈弓形。觸點(diǎn)再次張開,轉(zhuǎn)向何與轉(zhuǎn)向指示燈變暗。電熱絲再次通電。如此周期性動(dòng)作,轉(zhuǎn)向何產(chǎn)生閃爍燈光信號(hào)。當(dāng)電阻絲通電時(shí)。電流雖經(jīng)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈構(gòu)成回路,因?yàn)殡娏骱苄?,轉(zhuǎn)向燈不會(huì)亮。
3.晶體管式閃光器
晶體管式閃光器有帶繼電器晶體管式閃光器(有觸點(diǎn))、無觸點(diǎn)閃光器、集成電路閃光器等。
?。?)帶繼電器的晶體管閃光器
帶繼電器的晶體管閃光器的工作原理如圖5-26所示,它主要由三極管開關(guān)電路和小型繼電器組成。
當(dāng)汽車打開右轉(zhuǎn)向信號(hào)燈時(shí),電流由蓄電池正極--電源開關(guān)SW--接線柱B--電阻R1--繼電器的常閉觸點(diǎn)J--接線柱s--轉(zhuǎn)向燈開關(guān)K--右轉(zhuǎn)向信號(hào)燈--搭鐵--蓄電池負(fù)極,形成回路,右轉(zhuǎn)向信號(hào)燈亮。當(dāng)電流通過電阻R1時(shí),在電阻R1上產(chǎn)生電壓降,三極管VT因正向偏壓而導(dǎo)通,集電極電流通過繼電器線圈J,使繼電器的常閉觸點(diǎn)立即打開,右轉(zhuǎn)向信號(hào)燈隨之熄滅。
三極管導(dǎo)通的同時(shí),其基極電流向電容器C充電。電流由蓄電池正極--電源開關(guān)sw--接線柱B--三極管的發(fā)射極e--基極b--電容器C--電阻R3--接線柱S--轉(zhuǎn)向燈開關(guān)K--右轉(zhuǎn)向燈--搭鐵--蓄電他負(fù)極,形成回路。隨著電容器電荷的積累,充電電流逐漸減小,三極管的集電極電流也隨之減小,當(dāng)電流減小,線圈中產(chǎn)生的電磁力不足以維持銜鐵的吸合而釋放時(shí),繼電器觸點(diǎn)重又閉合,轉(zhuǎn)向燈又再次發(fā)亮。這時(shí)電容器C通過電阻R2、繼電器觸點(diǎn)J、電阻R3放電。放電電流在R2上產(chǎn)生的電壓降為三極管提供反向偏壓,加速三極管的截止。當(dāng)放電電流接近零時(shí),R1上的電壓降為三極管VT提供正向偏壓使其導(dǎo)通。這樣,電容器不斷地充電和放電,三極管也就不斷地導(dǎo)通與截止,控制繼電器觸點(diǎn)反復(fù)地打開、閉合,使轉(zhuǎn)向信號(hào)燈閃爍。
國產(chǎn)SG131型無觸點(diǎn)閃光器的電路如圖6-27所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向燈開關(guān)打開時(shí),三極管VT1的基極電流由兩路提供,一路經(jīng)電阻R2,另一路經(jīng)電阻R1和電容器C,三極管VT1導(dǎo)通,復(fù)合三極管VT2、vT3處于截止?fàn)顟B(tài),由于VT1的導(dǎo)通電流很小,僅60mA左右,故轉(zhuǎn)向燈不亮。與此同時(shí),電源對(duì)電容器C充電,隨著電容器C兩端電壓的升高,充電電流逐漸減小,三極管 VT1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。這時(shí)A點(diǎn)的電位升高,當(dāng)其電位達(dá)到l.4V時(shí)。三極管VT2導(dǎo)通,三極管vT3也隨之導(dǎo)通。于是轉(zhuǎn)向燈發(fā)亮。此時(shí),電容器 C經(jīng)過電阻R1、R2放電,電容器放完電后,接著電源又對(duì)電容器C充電,三極管VT1導(dǎo)通,VT2、VT截止,轉(zhuǎn)向燈熄滅,如此反復(fù),使轉(zhuǎn)向燈閃爍。閃光頻率由電路中元件的參數(shù)決定。
?。?)集成電路閃光器
圖6-28所示為上海桑塔納汽車裝用的集成電路閃光器的工作原理圖。U243B型集成塊是一塊低功率、高精度的汽車電子閃光器專用集成電路。U243B的標(biāo)稱電壓力12V,實(shí)際工作電壓范圍為9-18V,采用雙列8腳直插塑料封裝。內(nèi)部電路主要由輸入檢測(cè)器SR、電壓檢測(cè)器D、振蕩器Z及功率輸出級(jí)SC四部分組成。
輸入檢測(cè)器用來檢測(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈開關(guān)是否接通。振蕩器由一個(gè)電壓比較器和外接的電阻R4和電容器C1構(gòu)成。內(nèi)部電路比較器的一端提供了一個(gè)參考電壓,其值由電壓檢測(cè)器控制,比較器的另一端則由外接的電阻R4和電容器C1提供一個(gè)變化的電壓,從而形成電路的振蕩。振蕩器工作時(shí),輸出級(jí)的矩形波便控制繼電器線圈的電路并使繼電器觸點(diǎn)反復(fù)打開和閉合。于是轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和轉(zhuǎn)向指示燈閃爍,頻率為80次/min。
果一只轉(zhuǎn)向燈燒壞,則流過取樣電阻RS的電流減小,其電壓降減小,經(jīng)電壓檢測(cè)器識(shí)別后,便控制振蕩器電壓比較器的參考電壓,從而改變振蕩頻率,使轉(zhuǎn)向指示燈的閃光頻率加快一倍,以提示駕駛員及時(shí)檢修。當(dāng)打開危險(xiǎn)警報(bào)開關(guān)時(shí),汽車的前、后、左、右轉(zhuǎn)向信號(hào)燈同時(shí)閃爍作為危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)。
第五節(jié) 倒車信號(hào)裝置
倒車信號(hào)裝置包括倒車燈和倒車報(bào)警器。
一、倒車燈及報(bào)警器電路
汽車倒車時(shí),為了警示車后的行人和其他車輛注意避讓,在汽車的后部裝有倒車燈和倒車蜂鳴器(或倒車語音報(bào)警器),它們均由裝在變速器上的倒檔開關(guān)控制。當(dāng)變速桿掛入倒檔時(shí),在撥叉軸的作用下,倒檔開關(guān)接通倒車報(bào)警器和倒車燈電路,從而發(fā)出聲光倒車信號(hào)。圖6-29為解放CA1092汽車倒車信號(hào)電路。
二、倒車報(bào)警器
倒車報(bào)警器有倒車蜂鳴器和倒車語言報(bào)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6-30為解放CA1092型汽車裝用的倒車蜂鳴器的電路。其發(fā)音部分是一只功率較小的電嗽叭,控制電路是一個(gè)由無穩(wěn)態(tài)電路(即“多諧振蕩器”)和反相器組成的開關(guān)電路。
三極管VT1、VT2組成一個(gè)無穩(wěn)態(tài)電路,由于VT1和VT2之間采用電容器耦合,所以VT1與VT2只有兩個(gè)暫時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài),或VT1導(dǎo)通、VT2截止;或VT1截止,VT2導(dǎo)通,這兩個(gè)狀態(tài)周期地自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。
VT3在電路中起開關(guān)作用,它與VT2直接耦合,VT2的發(fā)射極電流就是vT3的基極電流。當(dāng)vT2導(dǎo)通時(shí),vT3基極有足夠大的基極電流導(dǎo)通向VD4供電。VD4通電使膜片振動(dòng),產(chǎn)生聲音。當(dāng)VT2截止時(shí),vT3無基極電流也截止,VD4斷電響聲停止,如此周而復(fù)始,VT3按照無穩(wěn)態(tài)電路的翻轉(zhuǎn)頻率不斷地導(dǎo)通、截止,從而使得倒車蜂鳴器發(fā)出“啼一啼一啼” 的間歇鳴叫聲。
2.倒車語音報(bào)警器
隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)能將語音信號(hào)壓縮存儲(chǔ)于集成電路中,制成倒車語音報(bào)警器。在汽車倒車時(shí),能重復(fù)發(fā)出“請(qǐng)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(bào)警器的典型電路如圖6-31所示。IC1是儲(chǔ)存有語音信號(hào)的集成電路,集成塊IC2是功率放大集成電路,穩(wěn)壓管VD用于穩(wěn)定語音集成塊IC1的工作電壓。為防止電源電壓接反,在電源的輸入端使用了由四十二極管組成的橋式整流電路,這樣無論它怎樣接入1