照明信号仪表警报系统剖析.docx

1、照明信号仪表警报系统剖析 第三章 照明、信号、仪表、警报系统3.1灯具3.1.1作用 汽车照明系统是汽车电气系统的重要组成部分，对行车安全至关重要。如果汽车夜间行车或转弯或在有雾的天气行驶时没有灯光，那将会是容易发生事故的。照明系统的作用有：安全行车，为车前及路面提供充分而可靠的照明；为驾驶员及乘客人员提供驾驶室、车厢内部照明；通过不同色泽的灯光或发光标志，提示汽车工作情况，并向其他车辆、行人转达信号；发出闪烁灯光提示行人及其他人员引起注意，确保行车安全；标示特种车辆的类别。3.1.2 灯具分类、用途汽车灯具按安装位置可分为外部灯具和内部灯具；按功能可分照明灯和信号灯；按用途可分为;外部照明、

2、内部照明和信号装置三大类；按其安装方式可分为外露式和嵌式。而按其主要构件反射体的结构，又可分为装灯泡的半封闭式和装真空灯芯的全封闭式。在本设计中均采用装灯泡的半封闭式。3.1.3外部灯具前照灯、雾灯、牌照灯、转向灯、制动灯、倒车灯、示位灯、停车灯、示廓灯、警示灯、出租车标志灯等，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、警车和救护车，则采用具有优先通过权的红色、黄色或蓝色闪光警示灯，我国对各种汽车灯具的使用规定如下表 表3.1灯具的种类安装使用数量/只光色照明灯具前照灯近光强制2白色远光强制2或4白色前雾灯 有雾地区强制2黄色后雾灯高速公路行驶车辆强制1红色倒车灯强

3、制1或2白色后牌照灯强制至少1白色信号灯具转向信号灯前强制2琥珀色侧强制2琥珀色后强制2或4琥珀色危险警告信号灯强制所有转向信号灯琥珀色示位灯前强制2或4白色或黄色侧选用侧前2，侧中至少1，侧后2琥珀色后强制2或4红色驻车灯前选用2琥珀色后选用2红色制动灯强制2或4红色后雾灯选用1或2红色三角形后回复反射器强制2红色回复反射器前选用2接受光的颜色侧选用前2，中至少1，后2琥珀色后强制2或4红色 表3.2汽车外照灯一览表 表3.3信号灯的主要技术参数名称用途电压功率灯罩颜色车前信号灯转向1220明黄2420示宽128明黄，无色透明248车后信号灯转向1220明黄2420示宽128明黄，明红248

4、制动1220明红2420倒车1220无色透明2420牌照128或52无色透明248或52反射器明黄，明红注：现一般汽车前后各装二个小灯,内用双丝灯抱。以大功率灯丝作转向信号，小功率灯丝作示宽用。导线的颜色在汽车低压导线中为了便于区分采用不同的颜色，在有些汽车导线中标注有符号。其符号有两部分组成：第一部分是数字，表示导线的横截面积；第二部分采用字母，表示导线的辅助色和主色。例如：0.5GW表示横截面积为0.5mm，以绿色为主色，白色为辅助色的条纹并是低压线。表3.4低压线的主色、代号和用途主色代号用途红R电源系统白W点火、起动系统蓝Bl雾灯绿G外部照明和信号系统棕Br仪表、警报系统、喇叭系统紫V

5、收音机、点烟器、电钟等辅助电器灰Gr各种辅助电气设备的电机和操纵系统黑B搭铁线黄Y车身内部照明前照灯：俗称“大灯”，装在汽车前部两侧，灯具功率一般为4060W，用来照明车前道路，有两灯制和四灯制之分，通常轿车或小型车装两灯制， 货车或大型车装四灯制，四灯制前照灯并排安装，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，光色为白色。近光灯一般功率为35W55W，远光灯一般为40W60W。所以，在本设计中结合上述国家标准，选用两个远光灯，两个近光灯，外侧均放远光灯，每只的功率为60W，内侧放近光灯每只的功率为55W。远光灯：由表5.2知负载电流为5.75A，其工作环境温度为常温

6、，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1.5mm。由式（2.2）计算得I=8.21A ，由表2.3可选择10A的熔断器。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为红色，代号GR。近光灯：由表5.2知负载电流为5.27A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1.5mm。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为白色，代号GW。由式（2.2）计算得I=7.53A ，由表2.3可选择10A的熔断器。(2) 雾灯：有前雾灯和后雾灯之分，分别安装在汽车的前部或尾部，前雾灯功率为45W，后雾灯功率为21W或6W，光色

7、分别为黄色（其原因为黄色波长较长，透雾性好）和红色，在雾天、下雪、暴雨或尘埃弥漫视线不良等情况下，用来改善车前道路的照明，以警示尾随车辆保持安全距离。所以，在本设计中结合上述国家标准，选用前雾灯2只，后雾灯2只，功率分别为45 W、21W。前雾灯：由表5.2知负载电流为4.31A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1.5mm。由式（2.2）计算得I=6.15A ，由表2.3可选择7.5A的熔断器，但是为了熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为单色，根据表3.4知选蓝色为主色，代号Bl。后雾灯：

8、由表5.2知负载电流为2.01A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1mm。由式（2.2）计算得I=2.87A ，由表2.3可选择3A的熔断器，但是为了熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为单色，根据表3.4知选蓝色为主色，代号Bl。(3)牌照灯：装于汽车尾部牌照上方或左右两侧，灯功率一般为510W，用来照明后牌照，确保行人距车尾20M处看清牌照上的文字和数字。所以，在本设计中结合上述国家标准，选用两只，功率为8W，灯罩颜色为无色透明。由表5.2知负载电流为0.96A，其工作环境温度为常温，根

9、据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.5mm。由式（2.2）计算得I=1.37A ，由表2.3可选择2A的熔断器。为熔断器之间的统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为黄色，代号GY。(4)倒车灯：安装在汽车的尾部，灯功率为20W，光色为白色，当变速器挂倒挡时，自动会亮，照明车后侧，同时警示GGr后方车辆行为注意安全。所以，在本设计中结合上述国家标准及当今社会的社会化生产，功率为21W，选用2只灯，罩颜色为无色透明。由表5.2知负载电流为2.00A，其工作环境温度为常温，根据

10、表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1mm。由式（2.2）计算得I=2.85A ，由表2.3可选择3A的熔断器，但是为了熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为紫色，代号GV。（5）制动灯：俗称“刹车灯”，安装在汽车尾部，灯功率为20W，光色为红色，灯罩显示面积较后示位灯大，在踩下制动踏板时，发出较强红光，以示制动，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。S1指一个发光强度级的制动灯，也就是我们常见的后组合灯中的制动灯。S2指

11、两个发光强度级的制动灯，它的亮度是S1的2倍以上，主要用于赤道附近低纬度，白天比较亮的的地区。在我国几乎没有装备S2的。S3指高位制动灯 。所以，在本设计中结合上述国家标准及当今社会的社会化生产，选用两只S1和一只S3，功率都为21W，灯罩颜色为明红,同时采用踏板控制式（还有液压控制式和气压控制式)。由表5.2知负载电流为2.00A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用1mm。由式（2.2）计算得I=2.85A ，由表2.3可选择3A的熔断器，但是为了熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，

12、根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为粉色，代号GP。(6)转向灯：转向灯一般安装在汽车前部和尾部左右两侧，用来指示车辆行驶的方向，有的车辆两侧中前部也设置有侧转向灯，转向灯功率一般为20W，侧转向灯功率为5W，光色为琥珀色，转向时灯光呈闪烁状，频率规定为1.50.5HZ，启动时间不大于1.5S，在紧急遇险状态需其他车辆注意避让时，全部转向灯通过危险报警灯开关同时闪烁。所以，在本设计中结合上述国家标准及当今社会的社会化生产，选用功率为21W，前、后各2只，共计4只，但是侧转向灯为5W，灯罩颜色为明黄。主转向灯：由表5.2知负载电流为2.00A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时

13、根据国家的推荐值，所以选用0.8mm。为了导线横截面积统一，便于选用安装，所以，主转向灯灯采用1mm。由式（2.2）计算得I=2.85A ，由表2.3可选择3A的熔断器，但是为了熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为蓝色，代号GBl。侧转向灯：由表5.2知负载电流为0.48A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.85mm。为了导线横截面积统一，便于选用安装，所以，后雾灯采用1mm。由式（2.2）计算得I=0.66A ，由表2.3可选择2A

14、的熔断器。但是，为熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用3A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为灰色，代号GGr。(7)示位灯：安装在汽车前部、侧面、后面，灯功率为8W，前位灯，俗称“小灯、示宽灯、位置灯”，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，夜间行车接通前照灯时，示位灯与仪表照明灯，牌照灯同时亮，以标志车辆的形位，所以，在本设计中结合上述国家标准，在本设计中选用前、中、后示位灯分别2、4（侧前2，侧后2）、2只，功率为8W，灯罩颜色为明黄。由表5.2知负载电流为0.48A，其

15、工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.5mm。由式（2.2）计算得I=0.69A ，由表2.3可选择2A的熔断器，为熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为青色，代号GC。(8)示廓灯：俗称“角标灯”，机动车运行安全技术条件规定空载高3.0m以上的车辆均应安装示廓灯，该灯功率为5W，作用为标示车辆轮廓，本设计中不需设计该灯。(9)驻车灯：装于车头和车尾两侧，要求从车前和车尾150远处能确认灯光信号，光色要求车前处为白色，车尾处为红色，夜间停车时

16、，将停车灯接通标志车辆形位，此时仪表照明灯，牌照灯并不亮，耗电量比示位灯小，灯功率为5W。所以，在本设计中结合上述国家标准，前后各两只，但是光色的颜色分别为琥珀色，红色。由表5.2知负载电流为0.48A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.5mm。由式（2.2）计算得I=0.69A ，由表2.3可选择2A的熔断器，但是，为熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为主色，同时个人设计辅助色为灰色，代号GGr。3.1.4内部灯具常见内部灯具有：顶灯、阅读灯、行李车厢灯、门

17、灯、踏步灯、仪表照明灯、工作灯、仪表报警灯及指示灯等。 表3.4内部照明灯电压（V）功率（W)顶灯12245，85，8阅读灯12245，85,，8踏步灯12245，85，8门灯122455行李箱灯12245，85，8仪表灯122422工作灯122488(1)顶灯：轿车及载货车一般仅设一只顶灯，灯功率为515W，除用做车室内照明外，还可兼起监视车门是否可靠关闭作用。只要还有车门未可靠关紧，顶灯就发亮。公共汽车顶灯比较多，照明车内车厢便于乘客乘坐和进出，所以，在本设计中结合上述国家标准选用一只，功率为8W。由表5.2知负载电流为0.48A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，

18、所以选用0.5mm。由式（2.2）计算得I=0.69A ，由表2.3可选择2A的熔断器，为熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选黄色为主色，同时个人设计辅助色为红色，代号YR。(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炫目现象，照明范围较小，有的还有光轴方向调节结构，本设计不设计该灯。(3)行李厢灯：装于轿车后行李厢或客车行李厢内，灯功率为5或8W，当开启行李厢盖时，灯自动亮，照亮行李厢内空间，所以，在本设计中结合上述国家标准选用一只，功率为8W。由表5.2知负载电流为0.48A

19、，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.5mm。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选黄色为主色，同时个人设计辅助色为绿色，代号YG。由式（2.2）计算得I=0.69A ，由表2.3可选择2A的熔断器，为熔断器之间统一，利于安装，熔断时便于更换及必要时采取互换的办法来保护用电设备，所以采用10A。(4)门灯：装于轿车车门内侧底部，灯功率为5W，光色为红色，夜间开启车门时，门灯亮，告示后面行人，车辆注意避让。在本设计中不设计。(5)踏步灯：装于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。本设计不需设计该灯。(6)仪表照明灯：装在仪表板里面，灯功率为2W，

20、用来照明仪表指针及刻度板。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。所以，在本设计中结合上述国家标准选用一只，功率为2W。由表5.2知负载电流为0.48A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.5mm。由式（2.2）计算得I=0.69A ，由表2.3可选择2A的熔断器，但是选用10A。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选绿色为黄色，同时个人设计辅助色为黑色，代号YB。(7)仪表报警灯及指示灯：常见有充电指示灯、机油压力过低报警灯、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：是车辆维修时或检查

21、时可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，灯功率为8W，常带有挂钩或夹钳。但是在实际工作灯的功率偏大，所以，在本设计中结合上述国家标准及当今社会的社会化生产，选用一只，功率为21W。可计算出其负载电流为2.00A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.8mm。为了导线横截面积统一，便于选用安装，所以，主转向灯灯采用1mm。由式（2.2）计算得I=2.85A ，由表2.3可选择10A的熔断器。导线的颜色选为双色，根据表3.4知选黄色为主色，同时个人设计辅助色为紫色，代号YV。最后将上述计算结果罗列如下： 表3.5灯具种类导线横截面积(mm)熔

22、断器额定电流(A)导线长度（m）导线远光灯1.510GR近光灯1.510GW前雾灯1.510Bl后雾灯110Bl牌照灯0.510GY倒车灯110GV制动灯110GP主转向灯110GBl侧转向灯110GGr示位灯0.510GO驻车灯0.510GC顶灯0.510YR行李箱灯0.510YG仪表照明灯0.510YB工作灯0.510YV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；所有灯光的开关牢固、开关自如，不得因车辆振动而自行开关。开关位置便于驾驶员的操作。 除前照灯的远光外，所有灯光均不得炫目，左右对称布置得灯必须灯具光色，规格必须

23、一致，安装位置对称。示位灯，牌照灯，仪表灯应能同时开启和闭合，当前照灯关闭或发动机熄火时可以点亮。3.2 电喇叭汽车用电喇叭按外形可分为螺旋形(或蜗牛形)、长筒形和盆形三种。在本次设计中选用蜗牛形的。因为这种喇叭的声谱中含有较多强度相近的谐音,其分布结构比较均匀,故声音和谐清脆,应用最广。而长筒形喇叭因安装所占地位较大,应用受到一定的限制，同时盆形喇叭的音色特殊,消耗电流和外形尺寸都比较大。所以选用蜗牛形。图1为螺旋形喇叭的结构和工作原理示意图。当按下喇叭按钮开关后,由膜片和与它刚性连接的零件组成的振动系统即按其固有频率周期性地振动,从而激励螺旋形声道中的空气柱振动,并通过扬声筒口向外传播强大

24、的声波。 图3.1 螺旋形喇叭结构原理示意图1铁心；2线圈；3衔铁；4触点组；5消弧电阻；6消弧电容器,7扬声筒；8声道；9中心杆；10膜片；11底盘；12安装支架；13喇叭继电器；14按钮开关；15熔断器；16蓄电池。 喇叭应通过它的弹性安装支架牢固地安装在车身上有足够刚度的部位,以免受车身共振的干扰,还应避免装在高温和通风不良易受雨水侵入的地方。喇叭因接线方式不同而有单线制和双线制两种。盆形喇叭一般都为双线制,其余两种大都为单线制,其壳体搭铁。其中喇叭继电器的作用是减小通过喇叭按钮刀关的电流,延长它的使用寿命,同时可减小线路中的电压降。所以，在本设计中结合上述国家标准及当今社会的社会化生产

25、，选用信号为YH7615。其技术参数如表3-5表 3.6 电喇叭的参数工定制：否类型：汽车蜗牛喇叭型号：YH7615型式：PU适用车型：通用颜色：红色口径：8（mm）电源电压：12（V）功率：30（W）阻抗：5（）声级：99（db） 电流：普通（A）电压：12（V）工作温度：正常（）灵敏度：高频率响应：高外观尺寸：20*10*8*（mm）音圈：优振膜材料：普由表5.2知负载电流为2.88A，其工作环境温度为常温，根据表2.1及同时根据国家的推荐值，所以选用0.85mm。由式（2.2）计算得I=4.11A ，由表2.3可选择5A的熔断器。3.3闪光器闪光器是用来使汽车转向灯发出清晰的闪光信号以指

26、示行驶方向的电气元件。本设计采用电容式闪光器。虽然目前广泛使用的热线电磁式(特别是磁路呈开路结构的)闪光器,同其它结构形式比较之下,其缺陷日益明显,另有一种结构较简单,磁路系统制成开路式,今后将渐趋淘汰。而电容器式闪光器因具有闪光频率稳定等优点正在推广应用。同时晶体管式闪光器由于性能稳定可靠,在国外早有采用,但全晶体管式闪光器因电压降较大,有待进一步提高,且价格也较贵，所以在我国应用较小，只是作为一个研究方向。所选用的电容式闪光器，它在平时可以作为一般闪光器用，同时也可用作超车闪光信号。电容器式闪光器主要由一个具有双线圈的灵敏继电器和一个大容量的电容器所组成。工作原理利用电容器的充放电延时特性

27、,使继电器两个线圈所产生的电磁力时而相加,时而相减,从而使继电器产生周期性的开关动作,导致转向灯闪光。它的主要优点是闪光频率稳定、亮暗分明、受电压变化和灯抱负荷不一致性的影响小、可靠性较高,与热线电磁式相比具有明显的优越性,虽然价格稍高,但由于上述原因这一点已成为次要的因素。图3-2为电容器式闪光器的原理电路。 图3.2 电容器式闪光器原理电路图1铁心；2、3线圈；4衔铁；5触点；6电阻；7电容器；8熔断器；9蓄电池；10转向灯开关；11转向灯；12监察灯。3.4 汽车仪表汽车仪表是为驾驶员提供汽车运行重要信息的装置，同时也是维修人员发现和排除故障的重要工具。一般汽车仪表有电压表、电流表、机油

28、压力表、水温表、燃油表、发动机转速表、车速里程表等。仪表板总成一般由面罩、表框、表芯、表座、底板、印制线路板、插接器、报警灯及指示灯等部件组成。 汽车仪表应结构简单，耐振动，抗冲击性好，工作可靠。在电源电压允许的变化范围内，仪表示值应准确，且不随环境温度的变化而变化。不同汽车装用的仪表个数及结构类型不同。本设计采用仪表板结构表3-6 表3.7 仪表结构仪表型号充电指示油压指示水温表燃油表转速表车上里程表电压表8108电磁式电流表油压过低警报灯电热式水温表配电热式水温传感器电磁式电子式电子式电磁式3.4.1 电流表 按结构可分为电磁式和动磁式，其作用指示蓄电池充放电情况；指示发电机工作情况当电流

29、表的指针指向“”侧时，表示蓄电池充电；当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池放电。3.4.2 电压表其作用指示发电机及调节器的工作情况；指示蓄电池的技术状况。发电机起动时，电压表指示值在910V范围内为正常值。如果电压表值在起动时过低，说明蓄电池亏电或有故障。若起动机前后，电压表值基本不变，则表明发电机不发电。若汽车正常行驶时，电压表值不在13.514.5V范围之内，说明调节器有故障。常见的电压表有电磁式和电热式两种，受点火开关控制。3.4.3 机油压力表用来指示发动机主油道中机油压力的大小和发动机润滑系的工作情况。它由装在发动机主油道上的油压传感器配合工作。常见的油压表结构有电热式和电磁式两种。3.4.3 水温表水温表用来指示发动机冷却液的工作温度。水温表的工作电路由水温表和水温表传感器两部分组成，水温表安装在组合仪表内，水温传感器安装在发动机气缸盖的冷却水套上。 水温表在正常情况下指示值在8595。常分为电热式和电磁式两类。根据传感器的不同，电热式水温表分为电热式水温表配电热式水温传感器和电热式水温表配电阻式水温传感器。电磁式水温表跟君线圈不同分为双线圈式和三线圈式两种。3.4.5燃油表用来指示汽车燃油箱内储存燃油量的多少。它与装在油箱内的燃油传感器配