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照明與信號系統(tǒng)ppt課件-展示頁

2025-05-10 12:03本頁面
  

【正文】 號系統(tǒng) 在其他對視覺有潛在限制的因素中,有風(fēng)窗玻璃的結(jié)露、污垢以及損傷 (刮痕和裂紋 )等。在潮濕情況下,黑色路面會吸收掉射向它的 85%的光線。實(shí)驗(yàn)證明,即使在照明良好的干燥道路上,也會有 70%的入射光被路面吸收掉,可見的道路照明只剩下 30%。配光鏡是由透鏡和棱鏡組合而成的散光玻璃,其外形一般為圓形或方形,見圖 。從燈絲射出的位于 4?- ω范圍內(nèi)的光線則向各方散射,散射向側(cè)方和下方的部分光線,可照明車前 5~ 10 m的路面和路緣。圖 的情況。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 高壓放電氙燈的外形及原理示意圖 (a) 外形; (b) 原理示意圖 第五章 照明與信號系統(tǒng) 2) 反射鏡 反射鏡的作用是將燈泡的光線聚合并導(dǎo)向遠(yuǎn)方。這種燈的燈泡里沒有傳統(tǒng)燈泡的燈絲,取而代之的是裝在石英管內(nèi)的兩個(gè)電極,管內(nèi)充有氮?dú)饧拔⒘拷饘?(或金屬鹵化物 )。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 前照燈燈泡的結(jié)構(gòu) (a) 普通燈泡; (b) 鹵鎢燈泡 第五章 照明與信號系統(tǒng) 高壓放電氙燈的組件系統(tǒng)由弧光燈組件、電子控制器和升壓器三大部件組成,圖 。再生循環(huán)的基本過程是:燈泡通電后,燈絲由于發(fā)熱升華出氣態(tài)鎢,與鹵素發(fā)生反應(yīng)形成一種揮發(fā)性的鹵化鎢,當(dāng)鹵化鎢擴(kuò)散到燈絲附近的高溫區(qū)時(shí),受熱分解使鎢重新回到鎢絲上,而釋放出的鹵素又參與下次循環(huán)反應(yīng)。鹵鎢燈泡是在充入的保護(hù)氣體中滲入某種鹵族元素,如碘、溴等,利用鹵鎢再生循環(huán)作用防止鎢絲蒸發(fā)。充氣燈泡從玻璃泡中抽出空氣,再充以 86%的氬和 14%的氮的混合保護(hù)氣體。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 投射式前照燈的結(jié)構(gòu) 第五章 照明與信號系統(tǒng) 3.前照燈的結(jié)構(gòu) 1) 燈泡 前照燈燈泡有充氣燈泡、鹵鎢燈泡和高壓 (20 kV)放電氙燈等幾種類型。它的這種配光特性可適用于前照燈近、遠(yuǎn)光燈,也可用作霧燈。投射式前照燈使用的光源一般為鹵素?zé)襞?。凸形配光鏡的焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)相重合。由于投射式前照燈的反射鏡近似于橢圓形狀,因此它具有兩個(gè)焦點(diǎn) (見圖 (b))。封閉式前照燈完全避免了反射鏡的污染,但價(jià)格較高。當(dāng)封閉式前照燈燈絲燒壞后,需要更換整個(gè)燈芯總成。拆裝半封閉式前照燈時(shí),不必拆下光學(xué)組件,維護(hù)方便,因此得到了廣泛應(yīng)用,但其密封性能不良,反射鏡易被污染。其配光鏡是靠卷曲反射鏡邊緣的牙齒而緊固在反射鏡上的,兩者之間墊有橡皮密封圈,其燈泡拆卸只可從反射鏡的后方進(jìn)行??刹鹦妒角罢諢粢驓饷苄圆涣迹瓷溏R易受潮氣和灰塵污染而降低反射能力,現(xiàn)已被淘汰。眩目是指人的眼睛突然受強(qiáng)光照射時(shí),由于視覺神經(jīng)受刺激而失去對眼睛的控制,本能地閉上眼睛或看不清暗處物體的生理現(xiàn)象。隨著汽車行駛速度的不斷提高,對前照燈的要求也越來越高,現(xiàn)代高速汽車前照燈的照明距離能達(dá)到 200~ 250 m。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 白熾燈泡的種類 (a) 圓錐形、球形燈泡; (b) 柱形燈泡; (c) 楔形燈泡 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 白熾燈泡的拆裝方法 (a) 圓錐形、球形燈泡的拆裝; (b) 柱形燈泡的拆裝; (c) 楔形燈泡的拆裝 第五章 照明與信號系統(tǒng) 二、前照燈 1. 對前照燈的基本要求 由于前照燈的照明效果直接影響著夜間行車駕駛的操作和交通安全,因此世界各國交通管理部門多以法律的形式規(guī)定了其照明標(biāo)準(zhǔn)。雙絲燈泡按插口銷釘位置又可分為平腳和高低腳兩種。按玻璃體形狀可分為圓錐形、球形、柱形、楔形四種。各燈光設(shè)備的安裝位置見圖 。汽車上一般只裝工作燈插座,配帶導(dǎo)線及移動式燈具。 5. 頂燈 頂燈裝于駕駛室或車廂頂部,用于車內(nèi)照明。 3. 牌照燈 牌照燈裝于汽車尾部的牌照上方,用于夜間照亮汽車牌照。為保證霧天高速行駛的汽車向后方車輛或行人提供本車位置信息,交通管理部門規(guī)定,運(yùn)行車輛應(yīng)在車輛后部加裝功率較大的后霧燈,以降低交通事故的發(fā)生率。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 2. 霧燈 霧燈有前霧燈和后霧燈兩種。 1. 前照燈 前照燈 (前大燈 )裝于汽車頭部兩側(cè),用于夜間行車道路的照明。第五章 照明與信號系統(tǒng) 第五章 照明與信號系統(tǒng) 第一節(jié) 照明系統(tǒng) 第二節(jié) 信號系統(tǒng) 第三節(jié) 照明與信號系統(tǒng)的故障診斷 練習(xí)與思考題 第五章 照明與信號系統(tǒng) 第一節(jié) 照 明 系 統(tǒng) 一、汽車照明系統(tǒng)的功用與組成 汽車照明系統(tǒng)主要用于夜間行車照明、車內(nèi)照明、儀表照明及檢修照明。汽車照明系統(tǒng)主要由照明設(shè)備、電源、線路、控制開關(guān)組成,其主要照明設(shè)備如下。有兩燈制和四燈制之分,功率一般為 40~ 60 W。前霧燈裝于汽車前部比前照燈稍低的位置,用于在雨霧天氣行車時(shí)照明道路。霧燈的光色規(guī)定為光波較長的黃色、橙色或紅色。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 4. 儀表燈 儀表燈裝于汽車儀表板上,用于儀表照明,以便于駕駛員獲取行車信息和進(jìn)行正確的操作,其數(shù)量根據(jù)儀表設(shè)計(jì)布置而定。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 6. 工作燈 工作燈用于排除汽車故障或檢修時(shí)的照明。 目前,多將前照燈、霧燈、前位燈等組合起來,稱為組合前燈;將后位燈、后轉(zhuǎn)向信號燈、制動信號燈、倒車燈等組合起來,稱為組合后燈。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 燈光設(shè)備的安裝位置 (a) 外部燈光設(shè)備; (b) 內(nèi)部燈光設(shè)備 第五章 照明與信號系統(tǒng) 除前照燈 (霧燈 )燈泡特殊外,常用照明燈和信號燈的燈泡種類較多,見圖 。其中,圓錐形燈泡有單絲和雙燈絲之分。 白熾燈泡的拆裝方法如圖 。前照燈與其他照明燈相比有較特殊的光學(xué)結(jié)構(gòu),對它的基本要求如下: (1) 前照燈應(yīng)保證夜間車前有明亮而均勻的照明,使駕駛員能辨明車前 100 m以內(nèi)道路上的任何障礙物。 (2) 前照燈應(yīng)具有防眩目裝置,以免夜間兩車交會時(shí)造成對方駕駛員眩目而發(fā)生事故。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 2. 前照燈的種類 前照燈按反射鏡的結(jié)構(gòu)型式可分為可拆卸式、半封閉式和封閉式三種。 1) 半封閉式前照燈 半封閉式前照燈的結(jié)構(gòu)見圖 。更換時(shí),先拔下燈泡上的插座,取下密封罩、卡簧,即可取下燈泡 (見圖 (a));安裝新燈泡時(shí),注意在燈泡上不能留下污跡,特別是在更換鹵鎢燈泡時(shí),切勿用手指觸及燈泡玻璃殼部分,受皮膚脂肪沾污過的玻璃殼,會大大縮短玻璃殼的使用壽命,因此拿燈泡只應(yīng)拿基座,整理燈泡時(shí)亦應(yīng)如此 (見圖 (b))。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 半封閉式前照燈 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 半封閉式前照燈燈泡的更換 第五章 照明與信號系統(tǒng) 2) 封閉式前照燈 封閉式前照燈又稱真空燈,其燈絲焊在反射鏡底座上,反射鏡與配光鏡熔合為一體,形成燈泡,里面充入保護(hù)氣體,如圖 。更換時(shí),先拔下燈腳與線束連接的插座,然后拆下燈圈,即可取下燈芯 (見圖 );安裝燈芯時(shí),應(yīng)注意配光鏡上的標(biāo)記(箭頭或字符 ),不應(yīng)出現(xiàn)倒置或偏斜現(xiàn)象。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 全封閉式前照燈 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 封閉式前照燈的更換 第五章 照明與信號系統(tǒng) 3) 投射式前照燈 投射式前照燈裝有很厚的無刻紋的凸形配光鏡,反射鏡為橢圓形,所以其外徑很小,其結(jié)構(gòu)如圖 (a)所示。第一個(gè)焦點(diǎn)處放置燈泡,第二個(gè)焦點(diǎn)在燈光中形成。燈泡發(fā)出的光被反射鏡聚成第二焦點(diǎn),在通過配光鏡將聚集的光投射到遠(yuǎn)方。在第二焦點(diǎn)附近設(shè)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。 采用投射式前照燈,可利用的光束增多,若將反射鏡做成扁長斷面,很多光束便可橫向擴(kuò)散,不僅結(jié)構(gòu)緊湊,而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。圖 。燈泡通電后,燈絲發(fā)熱,保護(hù)氣體受熱膨脹而產(chǎn)生較大的壓力,可以減少鎢的蒸發(fā),延長燈泡的使用壽命。一般充氣燈泡雖然充入混合保護(hù)氣體,仍然不能避免鎢絲受熱后升華,升華出來的鎢沉積在燈泡上,使燈泡變黑,光線變暗。該種燈泡尺寸較小,外殼用耐高溫且機(jī)械強(qiáng)度較高的石英玻璃或硬玻璃制成 , 可以充入較高壓力的氣體 ,燈泡內(nèi)工作氣壓高 ,亦可抑制鎢的升華。高壓放電氙燈燈泡發(fā)出的光色和日光燈非常相似,亮度是目前鹵素?zé)襞莸?3倍左右,壽命可達(dá)鹵素氣體燈泡的 5倍,克服了傳統(tǒng)鎢燈的缺陷;幾萬伏的高壓使得其光亮強(qiáng)度增加,完全滿足了汽車夜間高速行駛的需要。在電極上加上數(shù)萬伏的引弧電壓后,氣體開始電離而導(dǎo)電,氣體原子即處于激發(fā)狀態(tài),使電子發(fā)生能級躍遷而開始發(fā)光;電極間蒸發(fā)少量水銀蒸氣,光源立即引起水銀蒸氣弧光放電,待溫度上升后再轉(zhuǎn)入鹵化物弧光燈工作。反射鏡的材料有薄鋼板、玻璃、塑料等,其表面形狀是旋轉(zhuǎn)拋物面,內(nèi)表面鍍銀、鋁或鉻,再進(jìn)行拋光。燈絲位于焦點(diǎn) F上,燈絲的絕大部分光線向后射在立體角 ω范圍內(nèi),經(jīng)反射鏡反射后變成平行光束射向遠(yuǎn)方,使光度增強(qiáng)幾百倍,從而使車前 100~ 150 m處的路面照得足夠清楚。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 反射鏡反射燈泡光線的作用 第五章 照明與信號系統(tǒng) 3) 配光鏡 配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束折射,使車前路面和路緣均有很好的照明效果。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 配光鏡 (a) 方形; (b) 圓形 第五章 照明與信號系統(tǒng) 4. 妨礙駕駛員視力的各種因素 在能見度受到限制的情況下 (黎明、黃昏、夜晚,在隧道中或密林環(huán)繞的道路上 ),照明系統(tǒng)能夠有助于駕駛員的感知和控制效率。 嚴(yán)酷的霧、雨、雪等天氣和伴隨而來的后果也影響著駕駛員視野的清晰度。在這些條件下,照明設(shè)備如前照燈的遠(yuǎn)、近光以及前霧燈等能大大提高感知效率。另一個(gè)影響因素是突如其來的眩目 (夜間會車的燈光、落日等 )。 對這些不利影響,有多種不同的解決方法: (1) 及時(shí)清潔風(fēng)窗玻璃和前照燈。 (3) 可變的燈光分布。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 1— 大范圍的側(cè)面照明; 2— 目標(biāo)路面的照明; 3— 好的照明深度 圖 兩車夜間會車時(shí)的路面照明 第五章 照明與信號系統(tǒng) 5. 防眩目的措施 夜間會車時(shí),前照燈強(qiáng)烈的燈光可造成迎面駕駛員眩目,容易引發(fā)交通事故,所以必須采取有效的防眩目措施。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 2) 采用雙絲燈泡 為了防眩目,前照燈的燈泡一般采用雙燈絲結(jié)構(gòu),一根為遠(yuǎn)光燈絲,另一根為近光燈絲。遠(yuǎn)光燈絲點(diǎn)亮?xí)r,光束照亮較遠(yuǎn)的路面;近光燈絲點(diǎn)亮?xí)r,光束照亮較近的路面。對稱式配光近光燈絲的工作情況如圖 示。 第五章 照明與信號系統(tǒng) 圖 對稱式配光前照燈工作情況 (
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