32 汽车灯光照明系统

幕式、投影式、自动追踪光轴式、全自动式等,目前应用
较多的是全自动式检测仪 .
前照灯的调整
图6-15 前照灯的调整部位 1—左右调整螺钉; 2—上下调整螺钉; 3—左右调整螺钉; 4—上下调整螺钉
2、前照灯的基本电路
•
如图6-16所示，为照明系统的电路原理图。其电路主要
由灯光开关、变光开关、前照灯继电器和前照灯组成。
图6-14 高亮度弧光灯 1—总成; 2—透镜; 3—弧光灯; 4—引燃及稳弧部分; 5—遮光灯
• 前照灯的检测与调整
•
前照灯在使用过程中，会因灯泡老化、反射镜变暗
等因素使前照灯的发光强度不足或照射位置不正确，影响 汽车行驶速度和行车安全，因此必须对前照灯进行定期检 测和调整。
•
前照灯检测仪按测量方法的不同可分为聚光式、屏
图6-5 反射镜的聚光示意图
• （2）配光镜
配光镜又称为散光玻璃，装于反射镜之前，可将反 射光束扩散分配，使路段的照明更加均匀。配光镜是由透 明玻璃压制而成的棱镜和透镜的组合体，其光线如图6-6 所示。
图6-6 配光镜的光线分布—无配光镜的光线分布 有配光镜的光线分布
• （3）灯泡
目前，汽车前照灯使用的灯泡主要有两种，即白炽灯 泡和卤钨灯泡，这两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。
• 系统在电极两侧施加高压脉冲（大约 20000V）使氙气发光；随着灯泡内温 度上升，水银蒸发并放出弧光；当灯泡 内温度进一步增加，水银电弧中的卤化 物蒸发分解，金属原子放出光束；
• 受灯光控制ECU控制，发光稳定。灯泡 两极隙4mm，工作时电压达28KV。
• 绝对不允许在工作状态下进行拆装作业。 • HID灯点燃三秒后才能达到最大亮度。
图6-9 带遮光罩的前照灯灯泡 1—近光灯丝; 2—遮光罩; 3—远光灯丝
• （3）采用不对称光形
这是一种新型的防眩目前照灯，安装时将遮光罩偏转 一定的角度，使其近光的光形分布不对称，如图6-10（a） 所示，也可将近光灯右侧光线倾斜并升高15°，如图6-10 （b）所示，效果会更好。还可以采用Z型光形，它不仅 可防止对面驾驶员眩目，也可防止非机动人员眩目，其结 构如图6-10（c）所示。
室内灯
小结
• 一、前照灯 • 二、雾灯 • 三、牌照灯、尾灯、小灯、仪表灯 • 四、车内照明系统
作业
• 1、画出前照灯基本控制电路，阐述其工 作原理；
• 2、画出雾灯控制电路，阐述其工作原理； • 3、画出顶灯控制电路，阐述其工作原理。
• 前照灯
由于汽车前照灯的照明效果对夜间行车安全影响最大， 故世界各国多以法律的形式规定了前照灯的照明标准。
一般来说，前照灯应能保证车前有明亮而又均匀的照明， 使驾驶员能够看清车前100 m以内路面上的情况。随着现代 汽车行驶速度的不断提高，对前照灯的要求也越来越高，现 代汽车前照灯的照明距离应达到200～250 m。另外，前照 灯应具有防止眩目的装置，以避免在夜间两车相会时，使对 面驾驶员眩目而造成交通事故。
图6-4 前照灯的组成
• 1.前照灯的组成
前照灯由反射镜、配光镜和灯泡三部分组成如图6-4所示。 • （1）反射镜
反射镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强 光束，以增加照射距离。
它一般呈抛物面状，内表面镀铬、铝或银，然后抛光， 目前多采用真空镀铝。
灯丝位于反射镜的焦点处，其大部分光线经反射后成为 平行光束射向远方，其距离可达150 m或更远，如图6-5所示。
图6-11 半封闭式前照灯灯泡
• （3）全封闭式前照灯
全封闭式前照灯又称为真空灯，它的反射镜和配光镜 制成一体，里面装有灯丝，并充以惰性气体。灯丝焊在反 射镜底座上。反射镜的镜片为真空镀铝，其结构如图6-12 所示。
全封闭式前照灯结构的优点是可以完全避免反射镜 受到污染，但是，当灯丝烧坏后，需要更换前照灯总成， 成本较高。为使前照灯更亮、照射更远、外形更美观，在 现代轿车上出现了投射式前照灯和高亮度弧光灯。
• （1）采用双丝灯泡
大灯中采用在前双丝灯泡，远光灯丝位于反射镜的 焦点上，功率为45～60 W;近光灯丝位于反射镜焦点的上 方或前方，功率为20～50 W。这样在夜间行车时，当对 面无来车时，可使用远光灯，能照亮车前方150 m距离的 路面;当对面来车时，则使用近光灯，由于近光灯光线较 弱，且灯丝不在焦点上，经反射后的光线大部分射向车前 的下方，所以可避免对方驾驶员眩目，双丝灯泡的远近光 束如图6-8所示。
图6-12 全封闭式前照灯灯泡
• （4）投射式前照灯
投射式前照灯采用了凸形配光镜，反射镜为椭圆形， 所以其外径很小，其结构如图 6-13所示。
由于投射式前照灯的反射镜呈椭圆形，其有两个焦点。 在第一个焦点处放置灯泡，光束经反射会聚至第二个焦点。 凸形配光镜的焦点与第二焦点相重合，灯泡发出的光被反 射镜聚成第二焦点，其通过配光镜后将聚集的光投射到远 方。投射式前照灯使用的光源为卤钨灯泡。
（1）串联电阻型
7、可缩回式前照灯系统
8、前照灯自动清洗装置
8、前照灯自动清洗装置
9、灯光提醒蜂鸣器/灯光自动关闭系统
二、雾灯
前后雾灯电路
前雾灯电路
三、牌照灯、尾灯、小灯、仪表灯
四、车内照明系统
• 顶灯、阅读灯、后备箱照明灯 • 进车照明系统 • 车内灯提示系统
由于钨丝在使用时有蒸发损耗，使灯泡的使用寿命缩 短，为延长其寿命，在制造时都是将玻璃泡中的空气抽出， 然后充入其他气体。
若充入玻璃泡中的气体为惰性气体，即为白炽灯泡; 若充入的是卤族元素（一般为碘或溴）即为卤钨灯泡。
我国生产的大部分灯泡是溴钨灯泡。
卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应原理制成 的。
卤钨再生循环反应原理是指从灯丝上蒸发出来的 气态钨，与卤素反应生成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，使钨重新回到钨 丝上，被释放的卤素继续扩散参与下一次的循环反应， 如此周而复始地循环下去，防止了钨的蒸发和灯泡的 黑化现象。
• （1）灯光开关 灯光开关的形式有拉钮式、旋转式和组合式等多种，现
代汽车上使用较多的是将前照灯、尾灯、转向灯及变光开 关等制成一体的组合式开关，如图6-17所示。
图6-17 组合开关
• （2）变光开关 变光开关可以根据需要切换远光和近光。它有脚踏
变光开关和组合式开关两种。 目前车辆上多采用组合式变光开关，安装在方向盘
• 普通卤素灯的发光原理是用钨丝发热发 光，而钨丝在长久的高热下，难保不烧 断损坏；而氙气灯是利用电流刺激气体 发光，基本上不会产生过高温度，只要 其中的氙气没用完，它就可以一直正常 发光，不易损坏！
研究显示：
• 就算品质再高的卤素灯泡， • 最多也只能连续使用400小时；
而利用气体发光的氙气灯泡，最 少都有2500小时的使用寿命。 即在正常的用车条件下，一组 HID灯足够用上6年。
图6-8 双丝灯泡的远近光束 1—近光灯丝; 2—远光灯丝
• （2）采用带遮光罩的双丝灯泡
在上述结构的双丝灯泡中，近光灯丝射向反射镜下部 的光线经反射后，将射向斜上方，仍会使对面的驾驶员有 轻微眩目。为了克服上述缺陷，在近光灯丝的下方装有遮 光罩。当使用近光灯时，遮光罩能将近光灯丝射向反身镜 下部的光线遮挡住，使其无法反射，这样就提高了防眩目 效果。现代汽车广泛使用这种双丝灯泡，其结构如图6-9 所示。
3.2 汽车灯光照明系统
一、前照灯 二、雾灯 三、牌照灯、尾灯、小灯、仪表灯 四、车内照明系统
一、前照灯
• 1、概述 • 2、基本电路 • 3、灯光自动控制系统（昏暗自动变光系统） • 4、前照灯光束水平控制系统 • 5、放电前照灯系统 • 6、日间行车灯系统 • 7、可缩回式前照灯系统 • 8、前照灯自动清洗装置 • 9、灯光提示蜂鸣器系统
图6-10 前照灯的配光ห้องสมุดไป่ตู้形
• 3.前照灯的类型
• 前照灯有几种常见的类型。
• （1）可拆式前照灯 这是最早使用的前照灯，其反射镜边缘的齿簧与配光
镜组合，再用箍圈和螺钉安装在灯壳上，灯泡的装拆必须 将全部光学组件取出后才能进行。可拆式前照灯的密封性 很差，反射镜易受外界环境气候的影响而污染变黑，严重 降低照明效果，目前以趋淘汰。
在第二焦点附近设有遮光板，可用于遮住投向上半部 分的光，形成明暗分明的配光。它的这种配光特性可适用 于前照灯近、远光灯，也可用作雾灯。采用投射式前照灯， 可利用的光束增多。若将反射镜做成扁长断面，很多光束 便可横向扩散，不仅结构紧凑，而且经济实惠。
图6-13 投射式前照灯的结构 1—屏幕; 2—凸形配光镜; 3—遮光镜; 4—椭圆反射镜; 5—第一焦点; 6—第二焦点; 7—总成
因此，卤钨灯泡与白炽灯泡相比较，具有寿命 长、亮度大的特点。目前，现代汽车的前照灯可设计 成各种样式，以符合汽车外观整体美观的要求。不同 汽车前照灯的配光镜和反射镜也有很大的差异，但不 论前照灯的样式如何，都应满足汽车行驶照明的要求。
图6-7 前照灯的灯泡
• 2.前照灯的防眩目解决方法
在夜间会车时，前照灯发出的强光束会使迎面 来的汽车驾驶员眩目，很容易发生交通事故，所以 必须解决前照灯引起的眩目问题。
• （5）高亮度弧光灯
高亮度弧光灯的结构如图6-14所示，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 内充有氙及微量金属（也称氙灯）。在电极上加上 5000～12000 V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的水银蒸汽弧光放电，最后转入卤化 物弧光灯工作，采用多种气体是为了加快灯的起动。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。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35 W，可 节能40%。
• （2）半封闭式前照灯
半封闭式前照灯的结构如图6-11所示。配光镜是靠卷 曲反射镜边沿的牙齿而紧固在反射镜上，两者之间垫有橡 胶密封圈，其灯泡的拆卸只能从反射镜的后方进行。半封 闭式前照灯的内部灯泡可以单独更换，最常见的故障就是 更换灯泡。若半封闭式前照灯的配光镜损坏，则需要更换 整个前照灯。更换时，先拔下灯泡上的插座，取下密封罩、 卡簧，即可取下灯泡。
12
有双继电器
近光灯电路
远光灯电路
闪光灯电路
3、灯光自动控制系统
说明
• 当环境亮度忽明忽灭时，只打开 尾灯，不使前照灯，如在桥下行 驶或者沿林阴道行驶时。
• 但若一定时间过去后，环境亮度 仍低于规定值，前照灯将点亮。
4、前照灯光束水平控制系统
5、放电前照灯系统（氙气、HID）
• 安装日间行车灯系统的汽车，在发动机 工作期间，前照灯将一直开亮。如果前 照灯以夜间同样的亮度连续点亮，灯泡 寿命将大为缩短。
• 日间行车灯具有日间工作自动降低灯光 强度的功能。
• 通过三种方式来降低日间行车灯的灯光 强度。
（1）电阻型日间行车灯
（2）串联前照灯型日间行车灯
（3）占空比日间行车灯
单元三 汽车灯系
3.2 汽车灯光照明系统
教学目的与要求
• 1、了解汽车灯光照明系统的功用、组成、 控制电路、工作原理；
• 2、了解汽车灯光照明系统常见故障及检 修方法。
重点与难点
• 重点：汽车灯光照明系统的控制电路、 工作原理、故障检修。
• 难点：汽车灯光照明系统的控制电路。
复习（或导入）
• 汽车电子控制系统的组成； • 灯光系统的组成。
• 放电前照灯灯光分布宽、灯色更接近自然 光（卤素灯光都发黄，放电前照灯接近自 然光，蓝色是其最为普遍的色调）
• 灯泡寿命长、更加节能。
• 放电前照灯用很高的电压把氙气电离后发 光的，发光效率很高（是卤素灯的3倍）。
• 由于电压高，切记不可碰水。
6、日间行车灯系统
• 装有日间行车灯系统时：只要发动机工 作，释放手刹后，前照灯或者前照灯和 尾灯自动点亮（即使在白天也这样）， 使其他车辆可以容易看到它 。
下方，便于驾驶员操作。
图6-18 脚踏变光开关图
• （3）前照灯继电器 前照灯的工作电流较大，特别是四灯制的汽车，如用车
灯开关直接控制前照灯，车灯开关易烧坏，因此在灯光电路 中设有灯光继电器。
图6-19 前照灯继电器的结构与引线端子
双无
（1）无继电器前照灯电路（双无）
有 大 灯 继 电 器