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汽车照明和信号系统的维护和检修 1. 汽车照明系统概述 1.1. 汽车照明系统的作用和种类汽车照明系统是汽车夜间行驶必不可少的照明设备，为了提高汽车的行驶速度确保夜间行车的安全，汽车上装有多种照明设备，用于夜间行车照明、车厢照明及检修照明。汽车照明系统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1.1。 表1.1 汽车照明灯的种类、特点及用途 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 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 用途 为驾驶员安全行车提供保障 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 前照灯：俗称大灯，装在汽车头部的两侧，用于夜间或光线昏暗路面上汽车行驶时的照明，有两灯制和四灯制之分。为了确保夜间行车的安全，前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能够辩明车前100m（或更远）内道路上的任何障碍物。前照灯应具有防炫目的装置，以免夜间会车时，使对方驾驶员目眩而发生事故。雾灯：安装在车头和车尾，位置比前照灯稍低。装于车头的雾灯称为前雾灯，车尾的雾灯称为后雾灯。光色为黄色或橙色（黄色光波较长，透雾性能好）。用于在有雾、下雪、暴雨或尘埃等恶劣条件下改善道路照明情况。牌照灯：用于照亮尾部车牌，当尾灯点亮时，牌照灯也点亮。顶灯：用于车内乘客照明，但必须不致使司机眩目。通常客车车内灯都位于驾驶室中部，使车内灯光分布均匀。仪表灯：用于夜间照亮仪表盘，使司机能迅速容易得看清仪表。尾灯点亮时，仪表灯也同时点亮。有些车还加装了灯光控制变阻器，使司机能调整仪表灯的亮度。行李箱灯：为行李箱提供照明的小灯。由于前照灯在所有照明系统中具有特殊的光学性质，所以对于汽车照明系统的维护和检修，掌握前照灯的结构和电路原理尤为重要。1.2汽车前照灯1.2.1 汽车前照灯的结构汽车前照灯一般由光源（灯泡）、 反光镜、配光镜（散光镜）三部分组成。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，如图1.1所示。 图1.2前照灯的灯泡1、7配光屏 2、4近光灯丝 3、5远光灯丝 6定焦盘8泡壳 9插片 前者灯丝用钨丝制成，玻璃泡内抽出空气，然后充以86的氩气和约14的氮气的混合惰性气体以减少钨丝受热蒸发，延长其使用寿命，灯丝制成紧密的螺旋状。灯泡在长期使用后发黑，表明灯丝的损耗依然存在，因此并不能阻止钨丝的蒸发。后者是在惰性气体中加入了一定量的卤族元素（如碘、溴），使得从灯丝上蒸发出来的气态钨与卤族元素反应生成了一种挥发性的卤化钨，在扩散到灯丝附近的高温区域后又受热分解，使钨重新回到灯丝上，如此循环防止了钨的蒸发和灯泡黑化的现象。白炽灯泡发光效率一般为812 lm/W，卤素灯泡发光效率可达1820 lm/W，比白炽灯泡高20以上。由于卤钨灯泡体积小、耐高温、发光强度高、使用寿命长，故而目前得到广泛的应用。反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图1.2所示，一般由0.60.8mm的薄 钢板冲压而成或由玻璃、塑料制成。其内表面镀银、铝或镀铬，然后抛光 处理；目前反射镜内面采用真空镀铝的较多。 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150400m范围内足够的照明。如图1.3所示。 图1.2 半封闭式前照灯的反射镜 图1.3 反射镜的作用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，如图5.4所示。图1.4 配光镜的结构 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，如图1.5所示。图1.5 配光镜的作用 1.2.2汽车前照灯的类型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，可将其分为以下几种： 1. 前照灯：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。 2. 封闭式前照灯结构如图1.6所示 图1.6 半封闭式前照灯1配光镜 2固定圈3调整圈 4反射镜 5拉紧弹6灯壳7灯8防尘罩 9调节螺钉 10调整螺母 11胶木插座 12接线片3. 封闭式前照灯其结构如图1.7所示 1配光镜 2反射镜 3插头 4灯丝图1.7 封闭式前照灯 4. 投射式前照灯如图1.8所示 投射式前照灯的反射镜近似于椭圆形状，它具有两个焦点。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。由于它的这种配光特性，因此也可用于雾灯。 图1.8投射式前照灯1-屏幕 2-凸形散光镜3-遮光镜4-椭圆反射镜 5-第一焦点（F1）6-第二焦点（F2） 7-总成 1.2.3其他形式的前照灯 1.2.3.1高亮度弧光灯 高亮度弧光灯的结构如图1.9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，管内充有氙气及微量金属（或金属卤化物）。在电极上加上500012000V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，采用多种气体是为了加快起动。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35W可节能40%。 图1.9高亮度弧光灯 1-总成 2-透镜 3-弧光灯 4-引燃及稳弧部件 5-遮光板 1.2.3.2气体放电灯 近年德国宝马公司和波许公司携手研制了一种更新式的前照灯-气体放电灯。气体放电灯是由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成，通过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电，激励小型石英灯泡发亮，其亮度比现在用的卤素灯亮2.5倍，发出的亮光色调与太阳光十分相似，而且气体放电灯发亮并达到规定的工作温度时，功率消耗只有35瓦，比卤素灯低三分之一，非常经济，很适宜用做轿车前照灯。目前一些中高级轿车已经使用这种气体放电灯。1.2.3.3氙灯 氙灯，一种含有氙气的新型前大灯，又称高强度放电灯或气体放电灯，英文简称HID（High Intensity Discharge Lamp）。目前奔驰E级车、宝马7系列、丰田凌志、本田阿库拉等高挡车都使用了这种新型前大灯。氙灯亮度大，发出的亮光色调与太阳光比较接近，消耗功率低，可靠性高，不受车上电压波动影响。 1.2.3.4 LED车灯现在汽车照明灯已有白炽灯、卤素灯、氙灯等。除了前大灯外，其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如刹车指示灯、转向指示灯等。 1.3汽车大灯的发展 轿车大灯（前照灯）有两种功能，一种是照明，一种是装饰。在将来，相信它的主要功能仍将是照明。在今后几年内，大灯的内在结构将发生一次重大的技术革命，灯具将会装上“脑袋”变成“聪明”的灯，智能化灯光系统将会陆续面市。智能化灯光系统能使汽车大灯随行驶状况的变化而实时变化，将会出现具有1015种不同光束的大灯，相对行驶速度和路面而“随机应变” 。例如当方向盘转向时，会有传感器立即探明车辆要转弯，电脑接到信息后立即发指令指挥大灯内的活动组灯，随方向盘的角度变化来更改灯光的投射角度等等。2.汽车信号灯概述 汽车上除照明灯外，还有用以指示其他车辆或行人的灯光信号标志，这些灯称为信号灯。信号灯也分为外信号灯和内信号灯，外信号灯指转向指示灯、制动灯、尾灯、示廓灯、倒车灯，内信号灯泛指仪表板的指示灯，主要有转向、机油压力、充电、制动、关门提示等仪表指示灯。各种信号灯的特点及用途见表2.2。 表2.2信号灯的种类、特点及用途 种类 外信号灯 内信号灯 转向灯 示廓灯 停车灯 制动灯 倒车灯 转转向指示灯 其其他指示灯 工工作时的的特点 琥珀色 交替闪亮 白或黄 色常亮 白白或红色常亮 红红色 常亮 白白色 常亮 白白色 闪亮 白白色 常亮 用途 告告知路人或其他车辆将转弯 标标志汽车宽度轮廓 标标明汽车已经停驶 表提示已减速或将停车 告告知路人或其他车辆将倒车 提表示驾驶员车辆的行驶方向 提表示驾驶员车辆的状况 转向信号灯：标示车辆的转弯方向。汽车前后的左右两边各装一只转向信号灯。车身总长超过9m的 （包括汽车带挂车）车辆，车身两侧 面前方也应装设侧面转向指示灯。 转向灯亮时，其光色为黄色，以每 分钟50次120次的频率闪烁，以引 起前后车辆及行人的注意（一般白天在l00m以外应能看清）。示廓灯与尾灯：用于夜间给其他车辆支持车辆位置与宽度。位于前方的称为示廓灯，位于后方的称为尾灯。制动灯：制动灯也叫刹车灯，装在汽车尾部，是车辆重要的外在安全标识，以警告后面车辆尾随的车辆或行人，保持安全距离。其光色为红色，功率一般为20W。正常情况下，踩制动灯亮时，车后相距l00m处的其他车辆应看得很清楚，以告诉后车减速或停车。在雾、雨、雪的天气里要注意制动灯的运用，驾驶员在注意前方车辆灯光的同时，可以靠后视镜留意自己后车的位置，若发现后车离自己的车位太近，可轻踩制动，使制动灯亮，以提醒后车适当拉开车距，防止因紧急踩制动，后车措施不及而发生追尾事故。倒车灯：安装于车辆尾部，给司机提供额外照明，使其能在夜间倒车时看清车的后面，也警告后面车辆，该车司机想要倒车或正在倒车。当点火开关接通变速器换至倒车档时，倒车灯点亮。2.1汽车转向灯及其闪光器汽车转向灯主要是用来指示车辆的转弯方向，以引起交通民警、行人和其他驾驶员的注意，提高车辆行驶的安全性。另外，汽车转向灯同时闪烁还用做危险警报的指示。汽车转向灯的闪烁是通过闪光器来实现的，通常按照结构的不同和工作原理分为电热丝式、电容式、翼片式、水银式、晶体管式、集成电路式等。 过去汽车转向灯闪光器，多采用电热式结构，由于它们工作稳定性差、寿命短、信号灯的亮暗不够明显，因而目前多采用结构简单、体积小、工作稳定、使用寿命长的电子式闪光器即晶体管式和集成电路式两大类。 （1）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如图2.3所示为电容式闪光器的结构和工作原理。 图2.3电容式闪光器结构及工作原理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 （2）翼片式闪光器翼片式闪光器是利用电流的热效应，以热涨条的热胀冷缩为动力，使翼片产生突变动作，接通和断开触点，使转向信号灯及转向信号指示灯实现闪烁的。如图2.4、图2.5所示分别为直热及旁热翼片弹跳式闪光器工作原理图。图2.4 直热翼片弹跳式闪光器 1、8支架 2翼片 3热涨条 4动触点 5静触点 6转向开关 7转向指示灯9转向信号灯 图2.5 旁热翼片弹跳式闪光器1热涨条 2电阻丝 3闪光器 4动触点5静触点 6翼片 7支架 8转向开关 9左转向信号灯及指示灯 10右转向信号灯及指示灯 （3）晶体管式闪光器 晶体管闪光器分有触点式和无触点式两种： 1触点式晶体管闪光器 2无触点晶体管闪光器（4）电热丝式闪光器 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 （5）集成电路闪光器 集成电路闪光器与晶体管闪光器的不同之处就是用集成电路IC取代了晶体管振荡器，这类闪光器也分有触点式和无触点式两种。图2.6 有触点式集成电路闪光器工作原理图图2.7 无触点式集成电路闪光器工作原理图3.汽车照明与信号系统的维护和检修3.1汽车照明与信号系统的维护1安装车灯时，应根据标志及使用维修说明书要求，不得倾斜侧置。2要按车型，配套使用灯泡等光学组件。 3车灯应注意装配固定，以保证其密封，性能，防止水分及灰尘进人车灯。 4注意灯的搭铁极性，尤其对没有明显标记的灯泡，注意判别远光、近光灯丝及搭铁极性。 5保证车灯电路接触良好并保持清洁。 6更换灯泡前，应先切断电源，更换的灯泡要选择与原车型号和功率相同规格的原厂件。 7更换灯泡时，手指不能触及镜面，以免留下汗水或油印使反射镜失去光泽，降低反光效率。 8保证转向灯的灯泡功率相等并与闪光器配合一致。 9车灯发生故障不外乎灯泡及线路断、短路。排除时可检查相应的熔断丝和灯泡的技术状况以及相应的线路是否良好。10做好定期维护，并按标准检验和调整，以保持灯光的技术状况完好。3.2汽车照明与信号系统的检修汽车照明和信号系统的故障分为两类: 一类是器件本身的故障；另一类是线路存在的故障。 3.2.1汽车灯光的常见故障汽车灯光的常见故障一般有灯光不亮、灯光亮度低、灯泡频繁烧坏等。在进行故障诊断时，应根据电路图对电路进行检查，判断出故障的部位。 （1）灯光不亮 引起灯光不亮的原因主要有灯泡损坏、熔断丝熔断、灯光开关或继电器损坏及线路短路或断路故障等。如果只有一只灯不亮，一般为该灯的灯丝烧断，可将灯泡拆下后检查。如果是几只灯都不亮，再按喇叭，喇叭也不响，则是总熔断器熔断。若同属一个熔断丝的灯泡都不亮，则可能是该支路的熔断丝被熔断。处理熔断器熔断故障时，在将总熔断器复位或更换新的熔断丝之前，应查找出超负荷的原因。其方法是:将熔断丝所接各灯的接线从灯座拔掉，用万用表电阻挡测量灯端与搭铁之间的电阻，若电阻较小或为0，则可断定线路中有搭铁故障。排除故障后，再把熔断器复位或更换新的熔断丝。另外，其他部位的检查方法有：继电器的检查：将继电器线圈直接供电，可检查出继电器是否能正常工作，如不能正常工作，应更换继电器。灯光开关的检查：可用万用表检查开关各挡位的通断情况，若与要求不符，应更换灯光开关。线路的检查：在检查线路时，可用万用表或试灯逐段检查线路，以便找出短路或断路故障的部位。（2）灯光亮度下降 若灯光亮度不够，多为蓄电池电量不足或发电机和调节器的故障所致。 另外，导线接头松动或接触不良、导线过细或搭铁不良、散光镜坏或反射镜有尘垢、灯泡玻璃表面发黑或功率过低及灯丝没有位于反射镜的焦点上，均可导致灯光暗淡，需要逐一检查排除。检查时，首先要检查蓄电池和发电机的工作状态，若不符合要求，应先恢复电源系统的正常工作电压。在电源正常的状态下，再检查线路的连接情况及灯具是否良好。（3）灯泡频繁烧坏 灯泡频繁烧坏的原因一般是电压调节器不当或失调，使发电机输出电压过高所致，应重新将输出电压调整到正常工作范围。此外，灯具的接触不良也是造成灯泡频繁损坏的原因。3.2.3转向信号灯电路的常见故障(1)转向开关打到左侧或右侧时，转向指示灯闪烁比正常情况快 这种故障现象说明这一侧的转向灯灯泡有烧坏的，或转向灯的接线、搭铁不良。 排除方法：更换灯泡。若接线搭铁不良时，视情况处理。（2)左、右转向灯均不亮 这种故障的原因可能是熔丝烧断、闪光器坏、转向开关出现故障、或线路有断路的地方。排除方法： 1）检查熔丝，断了更换。2）检查闪光器 3）若以上正常，检查转向灯开关及其接线，视情况修理或更换。 左、右转向灯均不亮，除以上检查方法外，还可以先打开危险警告开关，若左、右转向、灯不亮，说明闪光器有故障。13