汽车电器与电子设备课程设计说明书.docx
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汽车电器与电子设备课程设计说明书
汽车电器与电子设备课程设计说明书
题目：
华夏HX7180轿车电器与电子设备总线路说明书模块二—照明与信号系统控制电路设计与分析
学 院：
交通与车辆工程学院
班 级：
交通运输08级3班
学 号：
0812206809
姓 名：
李娟
指导老师：
邵金菊
2011年7月6号
华夏HX7180轿车电器与电子设备总线路说明书
模块二：
照明系统、信号系统的组成、控制要求和特点
一、分析照明系统、信号系统的组成、控制要求和特点
1、照明系统：
根据对汽车照明的要求。
汽车上通常配有如下照明灯具：
（1）前照灯，也称大灯或头灯，用于夜间行车的道路照明。
有两灯制和四灯制两种配置，本车采用两灯制。
装在汽车前部两侧，主要用途为夜间行车提供照明，照亮车前方的物体，确保行车安全。
具有行驶和交会车用两种光束，即远光和近光。
远光是在对方无会车的道路上行驶使用；而近光是在交会车和市区明亮道路上行驶使用。
汽车行驶时，无论哪种光束都要有充分的亮度和配光。
为了不使对方驾驶员眩目，同时还必须考虑近光的配光。
其安全标准为远光应能照明前方100m内有无障碍物，近光能照明前方30m内有无障碍物。
（2）倒车灯，作夜晚倒车时车后的照明和倒车信号之用，兼有灯光信号装置的功能。
倒车灯一般装在汽车的尾部，灯光为白色，功率一般21Ｗ。
通常采用发光亮度为32cd/m²左右的照明灯泡。
（3）牌照灯，用于照亮车辆的车牌，要求夜间在车后20m处能看清牌照号码。
牌照灯在汽车尾部牌照的上方，灯光为白色，功率一般在5~10W。
一般采用发白色光的小灯泡。
（4）雾灯，用于雾天、下雪天、暴雨或尘埃弥漫时行车的道路照明和提供信号。
灯泡为单丝，发出黄色光。
雾灯的作用是雾天、下雪、暴雨或尘埃弥漫的气候条件下，有效的照明车前道路，并为前方来车提供本车信号。
前雾灯安装在前照灯附近或比前照灯稍低的部位，前雾灯光为黄色。
雾灯与仅有一根灯丝的前照灯结构相似，外形尺寸、形状等无统一规定，有圆形和方形两种。
为避免雾灯使用时产生眩目，其配光性能应符合GB4660—84《汽车雾灯配光性能》的要求。
（5）前小灯，装在汽车前部两侧的边缘，在汽车夜间行驶时，表示汽车的宽度。
（6）仪表灯，装在仪表板上，用来照亮仪表
（7）室内灯，装在车厢或驾驶室内顶部，作为内部照明使用。
（8）其他辅助用灯，为了便于夜间修理，设有工作灯，经插座与电源相接。
有的在发动机罩下还装有发动机罩下灯，其功用与工作灯相同。
此外，还装有开关照明灯。
照明系统由以上安装在各自所需照明位置的灯具配以相应的控制开关、线路及熔断器等所组成。
2、信号系统
汽车上信号系统的作用是通过声响和灯光向其他车辆的司机和行人发出警告，以引起注意，确保车辆行驶的安全。
（1）灯光信号装置包括转向信号、制动信号、危险警告信号及示廓信号等。
a、转向信号由转向灯在汽车拐弯、变更车道或路边停车时，发出明暗交错的闪光信号，以提醒汽车周围的行人和驾驶员，光色为橙色。
当四只转向灯同时闪烁时，为危险报警闪光灯。
在灯轴线右偏5度至左偏5度得视角范围内，无论是白天黑夜，能见距离不小于35m，在右偏30度至左偏30度得视角范围内，能见距离不小于10m；转向灯的闪光频率应在50~110次/分钟范围内，一般取60~95次/分钟。
b、制动信号由制动灯得亮起表示。
制动灯要求采用红色，两个制动灯的安装位置应与汽车纵轴线对称，并在同一高度；制动灯的红色灯光应保证夜间100m以外能够看清；其光束角度在水平面内应为灯轴线左右各45度，在垂直面内应为灯轴线上下各15度得范围。
c、危险警告信号由左右转向灯同时闪烁表示，与转向信号有相同的要求。
d、示廓信号由装在汽车前后、左右的示廓灯亮起表示。
示廓灯透光面边缘距车身不得大于400mm，示廓灯灯光在前方100m以外应能看得清楚，在汽车的其他各个方向，能够看清示廓灯灯光的距离不应小于30m
（2）声响信号装置有气喇叭、电喇叭和倒车蜂鸣器等。
a、气喇叭是利用气流使金属膜片振动发声，在一些装备气压制动的汽车上装用。
气喇叭的音量高，在城市市区内禁止使用。
b、所有汽车都必须装有电喇叭。
要求电喇叭的声音清脆悦耳，其音量不得超过105dB。
二、进行照明系统、信号系统的控制电路设计
1、导线根据用电器的功率和两端电压利用公式I=P/U计算出电流值，然后根据表一选取。
表1.低压导线允许载流量
导线标称面积/mm²
1.0
1.5
2.5
3.0
4.0
6.0
10
13
载流量/A
11
14
20
22
25
35
50
60
汽车用导线均为绝缘包层多股铜质软线，通常分为低压线和高压线；低压导线又分为普通低压导线和低压电源导线。
普通低压导线是除起动机用电源导线以外的所有低压导线。
低压导线的截面积主要是根据用电设备的工作电流的大小来选择，但是，对于功率很小的用电器，为保证导线的机械强度，导线截面积最小不得低于0.5mm²，常用的有1,1.5,2.5,3,4mm²五种；其线芯由多股细铜丝绞织而成，外包绝缘皮，柔软而不易折损。
开关照明灯电流I=P/U=3/12=0.25A
雾灯电流I=P/U=75/12=6.25A
示廓灯电流I=P/U=5/12=0.42A
倒车灯电流I=P/U=21/12=1.75A
制动灯电流I=P/U=21/12=1.75A
转向灯电流I=P/U=21/12=1.75A
牌照灯电流I=P/U=5/12=0.42A
前小灯电流I=P/U=5/12=0.42A
室内灯电流I=P/U=10/12=0.83A
前大灯电流I=P/U=65/12=5.42A
充电指示灯电流I=P/U=3/12=0.25A
制动报警灯电流I=P/U=3/12=0.25A
油压报警灯电流I=P/U=3/12=0.25A
仪表灯电流I=P/U=3/12=0.25A
远光指示灯电流I=P/U=3/12=0.25A
制动液位指示灯电流I=P/U=3/12=0.25A
表2.电系主要电路导线截面积推荐值
电路名称
标称面积/mm²
尾灯、顶灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、刮水器电动机
0.5
转向灯、制动灯、停车灯
0.8
前照灯的近光、电喇叭（3A以下）
1.0
前照灯的远光、电喇叭（3A以下）
1.5
随着汽车上使用的电器数量的增加，汽车上的导线数量也不断增加，为了便于安装、维修，低压导线常用不同的颜色加以区分。
其中截面积在4mm²以上的采用单色，在4mm²以下的采用双色，搭铁线均用黑色。
导线的颜色的选用应优先选用单色，再选用双色。
在我国规定JB/Z116-75规定：
汽车线路的颜色在同一电系中，双色线的主色与单色线的颜色相同，分支电路必须按规定选配相应的辅色，辅色在导线的主色上形成两条轴对称直线。
汽车用低压导线的颜色与代号如图示：
表3.导线颜色与代号
导线颜色
黑
白
红
绿
黄
棕
蓝
灰
紫
橙
代号
B
W
R
G
Y
Br
Bl
Gr
V
O
表4.汽车电系各系统的主色
序号
系统名称
主色
颜色代号
1
电源系统
红
R
2
起动系统
白
W
3
雾灯
蓝
Bl
4
灯光信号系统
绿
G
5
防空灯及车身照明系统
黄
Y
6
仪表、报警系统、喇叭系统
棕
Br
7
收音机、电钟等辅助设备
紫
V
8
各种辅助电动机及电气操纵系统
灰
Gr
9
搭铁线
黑
B
在汽车电器设备电路图中，导线上一般都标注有符号，该符号用来表示电线的截面积和颜色。
例如：
1.5R/W，意义为
1.5
R
W
表示电线的截面积（mm²）
表示电线的主色为红色
表示电线的辅助颜色为白色
2、电路保护装置
a．开关：
组合开关控制灯光、转向/报警、刮水/清洗等汽车电器。
b．继电器：
起动机电磁线圈、前照灯、空调和电动燃油泵等汽车电气设备，其工作电流较大，通常采用开关或电控单元控制继电器动作，再通过继电器控制电器设备工作。
c．熔断丝：
电路保护装置又称保险器，连接电源和用电设备之间，当用电设备或线路发生短路或过载时，切断电源电路，以免电源、用电设备和线路损坏。
汽车上使用的保险装置有易熔线、熔断丝和双金属片式断电器。
按安装方式有分散式和集合式两种。
3、线束
为了使汽车上复杂的电气线路排列整齐，便于装配和维修，以及保证绝缘良好，保证线路工作可靠，将导线选择最短的路径，把同一路径的若干导线用绝缘带包扎成一束，形成线束。
线束应用卡黄式线束夹子固定，以免松动磨坏绝缘层。
三、绘制照明系统、信号系统的控制线路
按照要求线路图的图形符号符合国家标准或国际标准，包括电路元件的名称、规格型号，导线的线色、标称面积。
分析各元件特性、作用后，按上述设计要求选取合适的电路元件，运用protelDXP绘图工具绘制照明系统、.信号系统电路图。
四、分析照明系统、信号系统的控制线路
该电路的前照灯、转向灯、前小灯、尾灯、牌照灯、开关照明灯、雾灯、仪表灯等均由开关控制.
1.小灯（前小灯、牌照灯、示廓灯·-开关照明灯、仪表灯等）
当车灯开关闭合时，小灯通电而发光。
电路为：
30号线（即蓄电池正极）→车灯开关→各小灯→蓄电池负极；此时，继电器常开触点闭合电路为：
30号线（即蓄电池正极）→熔断器F3.F2→前小灯、示廓灯·牌照灯、开关照明灯等→蓄电池负极，小灯发光。
此外，室内灯还可由室内手控开关和门控开关控制。
在打到door位，关车门时灯亮，打到on位时，可由组合开关和室内灯开关为别独立控制。
2.前大灯
a．灯光开关闭合，前照灯继电器的线圈通电，继电器常开触点闭合，前照灯灯丝通电而发光。
此时，继电器常开触点闭合，电路为:
30号线（即蓄电池正极）→灯光开关→前照灯继电器→变光开关→熔断器F10→前照灯近光灯丝，远光指示灯→搭铁→蓄电池负极，前照灯发出远光，远光指示灯发出指示信号。
3.转向灯
当左转向灯开关闭合时，左转向灯接通并发光；当右转向灯开关闭合时，右转向灯接通并发光。
4.危险警告灯
当左右转向灯开关同时闭合时，左右转向灯同时闭，同时亮，并由闪光器控制发出警告。
6.倒车灯
倒车灯电路由倒车灯开关和倒车灯组成，倒车灯电路由点火开关和倒车灯开关控制，变速器手柄挂入倒档时，倒车灯开关同时闭合，倒车灯电路被接通，倒车灯点亮。
电路为：
15号线（蓄电池正极）→熔断器F6→倒车灯开关→左、右两个倒车灯与倒车蜂鸣器→搭铁→蓄电池负极，倒车灯发光。
7.雾灯
雾灯线路由熔断器F1，雾灯继电器，雾灯开关和雾灯组成。
雾灯由蓄电池直接供电，当雾灯开关闭合时，雾灯继电器的线圈通电，这时继电器的常开触点闭合，雾灯通电而发光。
电路为：
30号线（即蓄电池正极）→熔断器F1→雾灯继电器线圈→雾灯开关→搭铁→蓄电池负极；此时，继电器常开触点闭合，电路为：
30号线（即蓄电池正极）→熔断器F1→继电器触点→左右两个雾灯→搭铁→蓄电池负极，雾灯发光。
8．制动灯
制动灯信号装置由熔断器F7，制动灯继电器，制动灯开关和制动灯组成。
本车采用液压制动系统，制动灯开关装在液压制动总泵前端，当踩下制动踏板时，制动系中液压增大，使制动灯开关闭合，制动灯继电器的线圈通电，从而使制动灯继电器的常开触点闭合，制动灯通电发出报警信号。
电路为：
15号线（蓄电池正极）→熔断器F7→制动灯继电器线圈→搭铁→蓄电池负极，此时，继电器的常开触点闭合，电路为：
15号线（蓄电池正极）→熔断器F7→制动灯继电器触点→制动灯→搭铁→蓄电池负极。
9.油压报警灯
油压报警灯受点火开关控制，用来检测发动机运转时的机油压力，当机油压力低于规定值时，压力报警开关闭合，使线路接通，从而油压报警灯亮，显示机油压力过低。
当机油压力低于规定值，报警开关闭合时的电路为：
15号线（蓄电池正极）→熔断器F9→油压报警灯→机油压力报警开关→搭铁→蓄电池负极。
10.制动液位指示灯
制动液位指示灯受点火开关控制，作用是发动机运转时，制动液面如果过低，发出报警信号。
制动液液位过低时，制动液液位开关闭合，使线路导通，制动液位指示灯发出报警信号，电路为：
15号线（蓄电池正极）→熔断器→制动液位指示灯→制动液液位开关→搭铁→蓄电池负极。
11.电喇叭
喇叭电路由电喇叭，喇叭按钮开关和电喇叭继电器组成，喇叭由蓄电池直接供电，不受点火开关控制；当按下喇叭按钮开关时，电喇叭继电器的线圈电路通电，使继电器的常开触点闭合，从而电喇叭通电，发出声音信号，电路为：
30号线（即蓄电池正极）→熔断器F4→电喇叭继电器线圈→电喇叭按钮开关→搭铁→蓄电池负极，此时，继电器常开触点闭合，电路为：
30号线（即蓄电池正极）→熔断器F4→电喇叭继电器触点→电喇叭→搭铁→蓄电池负极，电喇叭发出声音。
12.室内灯：
可由手动控制也可门控。
参考文献：
1.《protelDXP电路设计基础教程》鲁捷主编清华大学出版社2005年
2.《汽车电器与电子控制技术》曲金玉主编北京大学出版社2006年
3.《汽车电路分析》娄云主主编机械工业出版社2005年
4.《现代汽车电器设备》李东江主编机械工业出版社2001年
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