1、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。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 前照灯前照灯 由于汽车前照
2、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200250 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的组成 前照灯前照灯由反射镜、配光镜反射镜、配光镜和灯泡灯泡三部分组成如图6-4所示。（1）反射镜）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
3、，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6-5 反射镜的聚光示意图 （2）配光镜）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）灯泡 目前，汽车前照灯使用的灯泡主要有两种，即白炽灯白炽灯泡泡和卤钨灯泡卤钨灯泡，这两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。由于钨
4、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惰性气体，即为白炽灯泡;若充入的是卤族元素卤族元素（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灯泡的黑化现象黑化现象。因此，卤钨灯泡与白炽灯泡相比较，具有寿命长、卤
5、钨灯泡与白炽灯泡相比较，具有寿命长、亮度大的特点。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。（1）采用双丝灯泡）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4560 W;近光灯丝位于反射镜焦点的上方或前方，功率为2050 W。这样在夜间行车时，
6、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6-8 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）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
7、用这种双丝灯泡，其结构如图6-9所示。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）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。图6-10 前照灯的配光光形 3.前照灯的类型前照灯的类型 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
8、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。（2）半封闭式前照灯）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。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 全封闭式前照灯又称
9、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。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 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
10、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。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 （5）高亮度弧光灯）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
11、充有氙及微量金属（也称氙灯）。在电极上加上500012000 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%。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
12、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.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上下调整螺钉前照灯的调整前照灯的调整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。（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
13、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。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，安装在方向盘目前车辆上多采用组合式变光开关，安装在方向盘下方，便于驾驶员操作。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（1）无继电器前照灯电路（双无）双无有大灯继电器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
14、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）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。系统在电极两侧施加高压脉冲（大约20000
15、V）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。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
16、在白天也这样），使其他车辆可以容易看到它。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（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。
