列举汽车灯具种类 解析其各自的用途所在
汽车灯具按功能可分为照明灯和信号灯两大类;按安装位置可分为外部灯具和内部灯具。
1.外部灯具
常见的外部灯具有:前照灯、雾灯、牌照灯、倒车灯、制动灯、转向灯、示位灯、示廓灯、驻车灯和警示灯,如图6—l所示。外部灯具光色一般采用白色、橙黄色和红色;执行特殊任务的车辆,如消防车、警车、救护车、抢修车,则采用具有优先通过权的红色、黄色或蓝色闪光警示灯。机动车应按时参加安全检测和综合检测,确保外部灯具齐全有效。我国对各种汽车灯具的使用规定如表6-l所示。
(l)前照灯 俗称“大灯”,装在汽车头部两侧,用来照明车前道路。有两灯制、四灯制之分。四灯制前照灯并排安装时,装于外侧的一对应为近、远光双光束灯;装于内侧的一对应为远光单光束灯。远光灯一般为40-60W,近光灯一般为 35-55 W。
(2)雾灯 安装在汽车头部或尾部。在雾天、下雪、暴雨或尘埃弥漫等情况下,用来改善车前道路的照明情况。前雾灯功率为 45-55 W,光色为橙黄色。后雾灯功率为21W或6W,光色为红色,以警示尾随车辆保持安全间距。
(3)牌照灯 装于汽车尾部牌照上方或左右两侧,用来照明后牌照,功率一般为5-10W,确保行人在车后20m处看清牌照上的文字及数字。
(4)倒车灯 安装在汽车尾部,当变速器挂倒档时,自动发亮,照明车后侧,同时警示后方车辆行人注意安全。功率一般为20-25 W,光色为白色。
(5)制动灯 俗称“刹车灯”.安装在汽车尾部。在踩下制动踏板时,发出较强红光,以示制动。功率为20-25W,光色为红色,灯罩显示面积较后示位灯火。为避免尾随大型车对轿车碰撞的危险,轿车后窗内可加装由发光二极管成排显示的高位制动灯。
(6)转向灯 主转向灯一般安装在汽车头、尾部的左右两侧,用来指示车辆行驶趋向。汽车车侧中间装有侧转向灯。主转向灯功率一般为20-25 W,侧转向灯为5 W,光色为流浪色。转向时,灯光呈闪烁状,频率规定为 1.sic.5 HZ,起动时间不大于 1.5 s。在紧急遇险状需其他车辆注意避让时,全部转向灯可通过危险报警灯开关接通同时闪烁。
(7)示位灯 又称“示宽灯”、“位置灯”,安装在汽车前面、后面和侧面,夜间行驶接前照灯时,示位灯、仪表照明灯和牌照灯同时发亮,以标志车辆的形位等。功率一般为5-20W。前位灯俗称“小灯”,光色为白色或黄色,后位灯俗称“尾灯”,光色为红色;侧位灯光色为琥珀色。
(8)示廓灯 俗称“角标灯”,空载车高3 m以上的车辆均应安装示廓灯,标示车辆轮廓。示廓灯功率一般为5W。
(9)驻车灯 装于车头和车尾两侧,要求从车前和车尾 150 m远处能确认灯光信号,要求车前处光色为白色,车尾处为红色。夜间驻车时,将驻车灯接通标志车辆形位。
(10)警示灯 一般装于车顶部,用来标示车辆特殊类型,功率一般为40-45 W。消防车、警车用红色,救护车为蓝色,旋转速度为每秒2一6次;公交车和出租车为白、黄色。出租车空车标示灯装在仪表台上,功率为5-15 W,光色为红底、白字。
2.内部灯具
常见内部灯具有顶灯、阅读灯、行李厢灯、门灯、踏步灯、仪表照明灯、工作灯、仪表板警指示灯等,如图6-2所示。
(1)顶灯 轿车及载货车一般仅设一只顶灯,除用作车室内照明外,还可兼起监视车门是否可靠关闭的作用。在监视车门状态下,只要还有车门未可靠关紧,顶灯就发亮。功率一般为5-15 W,公共汽车顶灯有向荧光灯发展的趋势。
(2)阅读灯 装于乘员席前部或顶部,聚光时乘员看书不会给驾驶员产生眩目现象,照明范围较小,有的还有光轴方向调节机构。
(3)行李厢灯 装于轿车或客车行李厢内,当开启行李厢盖时,灯自动发亮,照亮行李厢内空间。功率为5W。
(4)门灯 装于轿车外张式车门内侧底部,开启车门时,门灯发亮,以告示后来行人、车辆注意避让。功率为5W,光色为红色。
(5)踏步灯 装在大中型客车乘员门内的台阶上。夜间开启乘员门时,照亮踏板。
(6)仪表照明灯 装在仪表板反面,用来照明仪表指针及刻度板,功率为2W。仪表照明灯一般与示位灯、牌照灯并联。有些汽车仪表照明灯发光强度可调节。
(7)报警及指示灯 常见的有机油压力报警灯、水温过高报警灯、充电指示灯、转向指示灯、远光指示灯等,报警灯一般为红色、黄色,指示灯一般为绿色或蓝色。
(8)工作灯是车辆维修时可以移动使用的一种随车低压照明工具,电源来自汽车发电机或蓄电池。功率一般为21W,常带有挂钩或夹钳,插头有点烟器式和两柱插头式两种。
二、对汽车灯具的要求
照明设备与信号装置应安装可靠、完好有效,不得因车辆振动而松脱、损坏、失去作用或改变光照方向;所有灯光的开关应安装牢固、开关自如,不得因车辆振动而自行开关。开关的位置应便于驾驶员操纵。
除前照灯的远光外,所有灯光均不得炫目,左、右两边布置的灯具光色、规格必须一致,安装位置对称。
前位灯、后位灯、示廓灯、牌照灯和仪表灯应能同时启闭,当前照灯关闭或发动机熄火时仍能点亮。
危险报警指示灯的操纵装置应不受点火开关和灯光总开关的控制。
汽车转向信号灯在侧面可见时视为满足要求.否则应安装侧转向信号灯。
照明和信号装置的任一条线路出现故障,不得干扰其他线路的工作。
前、后转向信号灯,危险报警闪光灯及制动灯白天距100m可见;侧转向信号灯白天距30m可见;前、后位置灯和示廓灯夜间良好天气距300m可见。
三、照明系统控制电路
为了提高工作可靠性,车灯均采用并联电路,在每个灯具支路上还安装了熔断式保险器,以确保某支路出现故障时,不会影响其他支路电器的工作。
为确保照明及信号灯系统正常工作,不但配备了灯光开关、变光开关、雾灯开关、转向灯开关、制动灯开关、倒车灯开关,许多汽车还加装了后位灯继电器、前照灯继电器、雾灯继电器。灯开关也由分散的独立式开关发展为组合式开关。为确保灯具的发光强度,许多汽车前照灯、雾灯等灯具搭铁线的搭铁部位逐渐移到了发动机、变速器等金属机体上。
照明系统工作情况一般服从如下规律:
(1)车灯开关位于一档,示位灯、内部照明灯及牌照灯亮;二档,一档接通的灯仍发亮的同时前照灯发亮。
(2)通过变光开关可使前照灯远光与近光交替通电闪烁,作为超车用灯光信号,变光开关一般控制前照灯火线支路。
(3)雾灯不但受雾灯开关控制,其电源电路还受车灯开关控制。
(4)顶灯还兼有监视车门关闭的作用.当车门未关严时顶灯发亮以示警告。
图6-3为北京切诺基汽车照明系统的电路图。
第二节 汽车前照灯
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。(