4.2 汽车照明系统（课件）《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版）同步精品课堂

4.2 汽车照明系统 《汽车电气设备构造与维修》（高教版·第3版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 1.阐述汽车照明系统对前照灯在发光强度、远近光变换方面的具体要求 2.全面列举汽车照明系统的组成部分 3.深入理解照明系统电路中熔断器保护电路、保护开关等工作原理 4.掌握前照灯不亮、灯光暗淡、灯丝经常烧坏等常见故障的原因 新知学习 情景导入 同学们，随着科技的飞速发展，汽车照明系统也在不断地革新。如今，自适应照明技术已经广泛应用于各类汽车。大家看这段视频（播放自适应照明系统的演示视频，视频中汽车在不同路况下，前照灯的照射角度和范围会自动调整），车辆在转弯时，前照灯会随着方向盘的转动而转向，照亮弯道盲区；在高速行驶时，灯光照射距离更远、范围更广。这种先进的照明技术大大提升了行车安全性和驾驶体验。但在享受科技带来便利的同时，大家是否思考过，它背后的原理是什么？传统的汽车照明系统又有着怎样的要求和构成呢？ 新知学习 一、对汽车照明系统的要求 为保证汽车在夜间及能见度较低的情况下安全、高速行驶,改善车内驾乘环境,便于交通安全管理和车辆使用、检修,对汽车照明系统提出以下要求: 新知学习 (1)照明设备能提供车前道路100m以上明亮均匀的照明,在会车时,不应对迎面来车的驾驶员造成眩目。随着车速的不断提高,要求道路照明的距离也相应增加。 (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。 一、对汽车照明系统的要求 (3)在夜间,其他行驶车辆驾驶员和行人在一定距离内能看清车辆的牌号 (4)车内要有足够的照明装置,当车内光线强度不够时,可以增强车内光线强度,既便于驾驶员操纵车辆、观察仪表等,又满足乘客阅读等要求。 (5)汽车应具有前照灯光束高度调整装置或功能,以方便地根据装载情况对光束照射位置进行调整;该调整装置如为手动的,应坐在驾驶座上就能操作。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 汽车照明系统由电源、照明装置及其控制部分等组成。控制部分包括各种灯光开关、继电器等。照明装置包括车外照明、车内照明和工作照明三部分。 新知学习 车外照明装置包括:前照灯、雾灯、倒车灯、牌照灯等。 车内照明装置包括:仪表灯、顶灯、阅读灯等。 工作照明装置包括:行李箱灯、发动机罩灯等。 二、汽车照明系统的组成 1.前照灯 前照灯也称大灯或头灯,主要用于夜间行车时道路照明,灯光为白色,包括远光灯和近光灯。 (1)基本组成 前照灯的光学组件由光源、反射镜和配光镜三部分组成。 新知学习 远光灯用于保证车前道路100m以上明亮均匀的照明;近光灯在会车时和市区内使用,避免迎面来车驾驶员眩目,又保证车前50m内的路面照明。 二、汽车照明系统的组成 ① 光源 前照灯的光源有白炽灯泡、卤素灯泡、氙气灯、LED 灯和激光灯五种。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 ②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 4-8所示。由于前照灯灯泡灯丝发出的亮度有限,功率仅为40~60 W。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。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 如图 4-9 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。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,从而使车前 150 m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。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 ③ 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4-10所示。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 (2)前照灯类型 按光学组件的结构类型不同,前照灯可分为可拆式、半封闭式和全封闭式三种。 可拆式前照灯虽然配光镜和反射镜、光源可以方便拆开,但各部分气密性差、反射镜易受潮气和灰尘污染,已很少采用。 半封闭式前照灯的结构如图 4-11所示,其配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上,两者之间垫有橡胶密封圈,灯泡从反射镜后端装人。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 全封闭式前照灯俗称真空灯,将灯泡、配光镜和反射镜制成一体,里面充以惰性气体,灯丝焊在反射镜底座上,反射镜的反射面经真空镀铝,其结构如图4-12所示。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 投射式前照灯外形特点是装用很厚的无刻纹的凸型散光镜(透镜),由于反射镜是椭圆形的,所以外径很小,结构如图4-13所示。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 (3)前照灯的防眩目措施 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。目前国产汽车基本防眩目措施有三项。 ① 采用远、近光束变换 ② 近光灯光源加装配光屏 ③采用不对称光形(E形或Z形) 新知学习 二、汽车照明系统的组成 (4)前照灯的检测与调整 为保证前照灯的性能,应及时对前照灯进行检测和调整。前照灯的检验可采用屏幕法检验和前照灯检查仪检验两种方法。检验调整前汽车应空载停放在平整的场地上,前照灯总成应清洁,屏幕与场地应垂直,轮胎气压符合规定,并且驾驶室内只允许乘坐一名驾驶员。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 根据《机动车运行安全技术条件》(GB 7258-2017)的规定,机动车每只前照灯的远光光束发光强度应达到表 4-2的要求;并且,同时打开所有前照灯(远光)时,其总的远光光東发光强度应符合《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》(GB 4785-2019)。测试时,电源系统应处于充电状态。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 新知学习 二、汽车照明系统的组成 ①用屏幕法检验前照灯的配光性能 将车辆停置于屏幕前,并与屏幕垂直,使前照灯基准中心距屏幕10m,在屏幕上确定与前照灯基准中心离地面距离H等高的水平基准线及以车辆纵向中心平面在屏幕上的投影线为基准确定的左右前照灯基准中心位置线,分别测量左右远近光束的水平和垂直照射方位的偏移值。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 ②用检验仪检验前照灯的发光强度和配光性能 前照灯检验仪大多采用光电池感光。把光电池与光度计(电流表)连接起来,在适当的距离内使前照灯照射光电池,光电池会产生相应大小的电流,使光度计动作,便可测出前照灯的发光强度。把光电x10cd池分割成上下左右四块,经前照灯照射后,各块光电池分别产生电动势,其差值可以使上下偏斜指示计或左右偏斜指示计产生动作,从而判断出光轴位置,如图4-17所示。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 ③ 前照灯的调整与修理 前照灯光轴方向偏斜时,应进行调整,调整部位一般分外侧调整式和内侧调整式两种,如图 4-18 所示。调整时,按需要转动灯座上面的左右及上下调整螺钉(或旋钮),使光轴方向符合标准。 新知学习 二、汽车照明系统的组成 2.倒车灯 倒车灯供倒车时车后的照明,并起到信号作用,灯光一般为白色。倒车灯一般由装在变速器上的倒档开关控制。倒车时,倒档开关接通,倒车灯亮。 新知学习 3.牌照灯 牌照灯用以照明汽车后牌照,灯光一般为白色。由灯光总开关控制,灯光总开关接通,牌照灯就亮。 二、汽车照明系统的组成 4.雾灯 雾灯是在有雾、下雪、暴雨或尘埃弥漫时行车照明并具有信号作用,一般车辆只有前雾灯,有的车辆还有后雾灯,灯光为黄色。雾灯由雾灯开关控制,有些汽车的雾灯开关又受灯光总开关控制。 新知学习 5.仪表灯 仪表灯用于照亮仪表板,灯光一般为白色,由灯光总开关控制,灯光总开关接通,仪表灯就亮。有些车辆还增加了仪表灯亮度调节装置,以便根据需要调节仪表灯亮度。 三、照明系统电路与辅助装置 1.照明系统电路 照明系统电路可分为两种,当灯的功率较小时,灯的电流由灯光总开关或车身控制模块(BCM)直接控制;当灯数量多、功率高时,采用继电器控制。 继电器控制又有控制火线和控制搭铁线之分,如图4-21所示。 新知学习 三、照明系统电路与辅助装置 2.照明系统辅助装置 (1)前照灯自动变光电路 在夜间行驶时,为了防止迎面来车驾驶员眩目,驾驶员必须频繁使用变光开关,这样会分散驾驶员的注意力,影响行车安全。 新知学习 三、照明系统电路与辅助装置 (2)智能化灯光系统 智能化灯光系统能使汽车前照灯随行驶状况的变化而实时调整,相对行驶速度、转向盘的控制和路面“随机应变”。 (3)灯光提示警报系统与自动关闭系统 这种系统的作用:当点火开关断开,但驾驶员忘记断开灯光开关时,能够自动发出报警,警告驾驶员关闭前照灯和尾灯,或者自动关闭灯光。 新知学习 四、汽车照明系统常见故障诊断与排除 1.前照灯不亮 (1)故障原因 前照灯熔断器烧断,电源线松动或脱落,搭铁线搭铁不良或接插件接触不良,车灯开关或变光开关有故障。 (2)诊断排除方法 诊断时,应根据不同的故障现象采取不同的诊断方法,以提高故障诊断和排除速度。 新知学习 四、汽车照明系统常见故障诊断与排除 2.前照灯灯光暗淡 (1)故障原因 电源电压低;散光玻璃或反射镜上有尘埃;电线接头松动和锈蚀,使电阻增大;灯丝蒸发功率降低。 (2)诊断排除方法 诊断时,应根据不同的故障现象采取不同的诊断方法。 新知学习 随堂练习 (1)简述汽车照明系统的组成及各部分的主要作用。 (2)说明照明系统电路中熔断器和继电器的工作原理及在电路中的作用。 课堂练习 1.汽车照明系统中，对前照灯的基本要求不包括（ ） A. 有足够的发光强度 B. 有正确的光束照射方向 C. 能实现远近光变换 D. 颜色为红色 答案：D 解析：前照灯的基本要求是有足够发光强度以照亮前方道路，有正确光束照射方向避免影响其他车辆和行人，能实现远近光变换适应不同路况。前照灯颜色通常为白色或黄色，不是红色，红色一般用于尾灯等警示灯。 课堂练习 2.以下哪种不属于汽车照明系统电路中的元件（ ） A. 熔断器 B. 继电器 C. 火花塞 D. 开关 答案：C 解析：熔断器用于保护电路，防止过载；继电器可控制大电流电路；开关用于控制电路通断，它们都属于照明系统电路元件。火花塞是发动机点火系统的部件，与照明系统电路无关。 课堂练习 3.汽车照明系统要求前照灯的近光不能产生（ ）现象。 A. 炫目 B. 散光 C. 偏光 D. 弱光 答案：A 解析：前照灯近光设计目的是在近距离照明且不影响对向车辆驾驶员视线，不能产生炫目现象。散光、偏光、弱光虽然也可能影响照明效果，但不是近光重点要求避免的。 课堂练习 4.前照灯灯光暗淡，可能是因为（ ） A. 灯泡功率过大 B. 导线电阻过大 C. 蓄电池电压过高 D. 反射镜清洁干净 答案：B 解析：导线电阻过大，会使电流通过时产生较大电压降，导致前照灯实际获得电压降低，灯光暗淡。灯泡功率过大应更亮；蓄电池电压过高会使灯更亮；反射镜清洁干净有助于提高照明效果，不会使灯光暗淡。 课堂练习 5.以下属于汽车照明系统辅助装置的是（ ） A. 前雾灯继电器 B. 起动机 C. 空气滤清器 D. 节温器 答案：A 解析：前雾灯继电器是控制前雾灯电路的辅助装置。起动机用于启动发动机，空气滤清器用于过滤进入发动机的空气，节温器用于调节发动机冷却液温度，它们都与汽车照明系统无关。 课堂练习 6.汽车照明系统对后雾灯的要求是（ ） A. 亮度要比前雾灯暗 B. 必须和前雾灯同时工作 C. 能在雾天有效警示后方车辆 D. 颜色为蓝色 答案：C 解析：后雾灯的主要作用是在雾天等低能见度情况下有效警示后方车辆，避免追尾。后雾灯亮度通常比前雾灯亮，不一定和前照灯同时工作，颜色一般为红色。 课堂练习 7.照明系统辅助装置中，能自动调节前照灯照射角度的是（ ） A. 自动调光器 B. 雾灯 C. 阅读灯 D. 制动灯 答案：A 解析：自动调光器可根据车辆负载、行驶状态等自动调节前照灯照射角度，保证照明效果。雾灯用于雾天照明，阅读灯用于车内阅读，制动灯用于警示后方车辆制动情况，它们都不具备自动调节前照灯照射角度功能。 课堂练习 8.前照灯灯光暗淡，测量灯泡两端电压低于额定值，原因可能是（ ） A. 灯泡短路 B. 线路接触不良 C. 灯泡断路 D. 蓄电池容量过大 答案：B 解析：线路接触不良会导致电阻增大，电流通过时产生电压降，使灯泡两端电压低于额定值，灯光暗淡。灯泡短路会使熔断器熔断，前照灯不亮；灯泡断路前照灯也不亮；蓄电池容量过大不会影响灯泡两端电压。 课堂小结 感谢观看 $$