第五章第二节汽车前照灯及控制电路 汽车电气设备

第五章照明、信号、仪表、警报系系

第一节汽车灯具的种类、用途及要求（1）

导学案

【学习目标】

知识与技能：（1）汽车灯具的种类、用途（2）对汽车灯具的要求（3）照明系统控制电路【学习重点】对汽车灯具的要求

【学习难点】照明系统控制电路

【学习过程】

一、自主预习

一、对前照灯的要求

（1）前照灯的上缘距地面高度不大于1.2m，外缘距车外侧不大于0.4m。

（2）汽车的前照灯应有远、近光变换装置，并且当远光变为近光时，所有远光应能同时熄灭

（3）四灯制前照灯并排安装时，装于外侧的一对应为远、近光双光束灯；装于内侧的一对应为远光单光束灯。

（4）夜间远光灯亮时，应能照请前方 100m远的道路；近光灯亮时，应能照清前方40 m远的道路并不得眩目。

二、前照灯的结构

前照灯的光学系统包括反射镜、配光镜和灯泡三部分。

1.反射镜

反射镜的作用是将灯泡的光线聚合并导向

前方。反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图6－4所示。由于前照灯灯泡灯丝发出的亮度有限，功率仅40－60W。如无反射镜，只能照清汽车灯前6m左右路面。有了反射镜之后，前照灯照距可达150m或更远。如图 5－5所示，灯丝位于焦点F上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体角w 范围内，经反射镜反射后变成平行光束射向远方，使亮度增强几百倍甚至上千倍，达20000－40000cd以上，从而使车前150m，甚至400m内的路面照得足够清楚。射向侧方和下方的部分光线，可照明车前5－10m的路面和路缘，而其余部分光线散向上方。

反射镜一般用0.6－0.8mm厚的薄钢板冲压而成，近年来已有用热固性塑料制成的反射镜。其内表面镀银、铝或铬，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，故现在一般采用真空镀铝。

2.配光镜

配光镜又称散光玻璃，作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明。配光镜一般用透光玻璃压制而成，是很多块特殊棱镜和透镜的组合。其几何形状比较复杂，外形一般为圆形和矩形，如图6－6所示。近年来已开始使用塑料配光镜，它不但质且轻，而且耐冲击性能好。

3.前照明灯泡

目前汽车前照灯的灯泡有白炽灯泡和卤索

灯泡两种。

（1）白炽灯泡

其灯丝用熔点高、发光强的钨丝制成。由于钨丝受热后会蒸发，将缩短灯泡的使用寿命。因此，制造时要先从玻璃泡内抽出空气，然后充以约86%氩和约14%大氮的混合惰性气体。由于惰性气体受热后膨胀会产生较大的压力。这样可减少钨的蒸发。故能提高灯丝的温度，增强发光效率，从而确保灯泡的使用寿命。

为了缩小灯丝的尺寸，常把灯丝制成紧密的螺旋状，这对聚合平行光束是有利的，白炽灯泡的结构如用6－7所示。

（2）卤素灯泡

虽然白炽灯泡的灯丝周围抽成真空后充满了惰性气体，但是灯丝的钨仍然要蒸发，使钨丝损耗。蒸发出来的钨沉积在灯泡玻璃体上，将使灯泡玻璃作发黑。现在汽车上广泛使用了卤素灯泡，这种灯泡内的惰性气体中掺有某种卤族元素气体。卤素灯泡尺寸较小，壳体用耐高温、机械强度较高的石英玻璃和硬玻璃制成，充人惰性气体压力较高，掺入的卤素一般为碘或溴。因工作温度高，灯内工作气压比其他灯泡高得多。又利用卤钨再循环原理，因此钨的蒸发受到了有效的限制。在相同功率情况下，卤素灯的亮度是白炽灯的1.5倍，而寿命是白炽灯的2－3倍。卤素灯泡从外形上分H1、H2、H3、H4四种（图 6－8），其中H4双灯丝灯泡广泛用于前照灯，H1、H2、H3灯泡为单灯丝灯泡常用作辅助前照灯（如雾灯和探照前灯）。

三、前照灯的防眩目装置

为保障夜间会车安全，汽车前照灯必须具有良好的防眩目措施。目前国产汽车防眩目措施有三项，先进轿车还有更严格的防眩目措施。

1.采用远、近光束变换

为了防眩目，前照灯灯泡中装有远光与近光两根灯丝，由变光开关控制其电路。夜间公路行车且对面无来车时，使用远光灯，以增大照明距离，保证行车安全。夜间公路行车会车、夜间市区行车有路灯或尾随其他汽车行驶时，使用近光灯。远光灯丝装于呈旋转抛物面的反射镜的焦点处（图6－9a），远光灯丝的光线经反射镜聚光、反射后，沿光学轴线以平行光束射向远方。照亮车前方150m以上的路面。又由于配光镜的合理配光，使远光既能保证足够的照的距离，又有一定的光线覆盖面。近光灯丝装于反射镜焦点的上方或前上方（图6－9b），近光灯丝产生的光线经反射镜反射后，光束的大部分将倾斜向下射向车前的路面，所以可减轻对方司机眩目。

2.近光灯丝加装配光屏

上述防眩目措施只能减轻眩目，还不能彻底避免眩目。因为近光灯丝射向反射镜下部的光线经反射后，将倾斜向上照射，仍会使对面交会汽车的驾驶员眩目。为此，现代汽车前照灯的近光灯丝下方均装设配光屏（又称遮光罩、护罩或光束偏转器）（图6－7），用以遮挡近光灯丝射向反射镜下半部的光线，消除反射后向上照射的光束，提高防眩目效果。有些进口汽车的前照灯，还在近光灯丝的前方装设一个遮光罩，遮挡近光灯丝的直射光线，防止眩目。

3.采用不对称光形（E形或Z字形）

上述两项防眩目措施起到了防眩目作用，但会车使用近光灯时，近光灯仅能照亮车前方50m以内的路面，因而车速受到限制。为了达到既能防止眩目，又能以较高车速会车的目的，我国汽车的前照灯近光采用E形不对称光形（图6－10），将近光灯右侧亮区倾斜升高15度，即将本车行进方向光束照射距离延长。不对称光形是将遮光罩单边倾斜15度形成的。欧洲型前照灯左侧近光亮区升高15度。这种光形的产生既有遮光罩的作用，也有配光镜的作用。有些汽车使

用了Z形近光光形（图6－10），该光形能使本车行进方向亮区平行升高，较E形不对称光形更加优越。（相关视频：第二集）

二、小组合作探究

三、课堂达标迁移