汽车信号灯结构特征分析及案例

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：灯光信号是为了便于其他车辆和行人知道本车的运行状况，当车辆遇到特殊情况时，信号灯将会做出闪烁的警告信号。在信号系统中，把控制信号灯和指示信号灯闪烁发光的装置称为闪光继电器，即闪光器。图5-12 无触点式集成电路闪光器电路图2.倒车信号灯与警告器倒车灯及倒车警告器主要是在汽车倒车时提醒行人及其他车辆驾驶人，由装在变速器盖上的倒车开关控制，其倒车警告开关结构如图5-13所示。

灯光信号是为了便于其他车辆和行人知道本车的运行状况，当车辆遇到特殊情况时，信号灯将会做出闪烁的警告信号。在信号系统中，把控制信号灯和指示信号灯闪烁发光的装置称为闪光继电器，即闪光器。

1.闪光器

在转向信号灯中，闪光器控制其闪烁频率。使用的闪光器主要有电热式、电容式和电子式三种。但是由于电子式闪光器具有性能稳定、可靠性高和使用寿命长的特点，所以现代汽车普遍采用电子式闪光器。

（1）电热式闪光器图5-9所示为电热式闪光器的结构与工作原理。在胶木底板上固定一个工形铁心，然后绕上一个线圈，线圈的一端与固定触点相连，另一端与接线柱相连。有较大膨胀系数的电热丝（镍铬丝）一端与活动触点相连，另一端固定在调节片的玻璃球上。附加电阻也由镍铬丝制成，连接于玻璃球与“B”端子之间。

电热式闪光器是利用电热丝的热胀冷缩特性来接通或断开转向灯电路，从而实现信号灯闪烁的，其工作原理如下：

当车辆左转弯时，将转向灯开关向左闭合，其工作电路为：电源正极→点火开关→“B端子”→附加电阻→玻璃球→电热丝→动触点→触点臂→弹片→转向灯开关→左转向信号灯→仪表盘指示灯→搭铁→电源负极。在此电路中由于附加电阻和电热丝的阻值较大，所以电路电流小，灯泡不能发光或微光。

当电热丝通电一段时间后（约为0.5s），将会出现受热膨胀而伸长，使两触点闭合，其电路为：电源正极→点火开关→“B端子”→电磁线圈→触点→弹片→转向灯开关→转向信号灯→仪表盘指示灯→搭铁→电源负极。由于电磁线圈电阻较小，此电路电阻小，所以灯泡发光明亮。

图5-9 电热式闪光器

1—点火开关 2—附加电阻 3—支架 4—玻璃球 5—电热丝 6—动触点 7—弹片 8—触点臂 9—静触点 10—转向灯开关（TSW） 11—指示灯

当转向灯接通时，电路将出现以上工作循环，从而使转向灯和指示灯一暗一亮的闪烁。

（2）电容式闪光器电容式闪光器外形及结构原理图如图5-10所示。当车辆转向时，闭合转向开关，工作电路为：蓄电池正极→点火开关→接线柱B→串联线圈→常闭触点→接线柱L→转向开关→转向灯及转向指示灯→搭铁-→蓄电池负极。

经过串联线圈的电流产生的吸力大于触点弹簧的作用力，将触点迅速打开。触点打开后，蓄电池开始向电容器C进行充电，回路为蓄电池正极→点火开关→接线柱B→串联线圈→并联线圈→电容器C→转向开关→转向灯及转向指示灯（左或右）→搭铁→蓄电池负极。由于电磁线圈电阻较大，充电电流较小，不足以使转向灯亮。同时，两线圈产生的电磁吸力方向相同，使触点处于打开状态，随着电容器C两端电压的升高，充电电流逐渐减小，电磁吸力也相应减小，导致触点闭合。随后，电源通过串联线圈、触点、转向开关向转向灯供电，电容器经并联线圈、触点放电。由于此时两线圈磁力方向相反，但产生的合成磁力还不足以使触点打开，此时转向灯变亮。随着电容器两端电压下降，并联线圈中的电流减少，产生的磁力减弱，串联线圈产生的电磁吸力又将触点打开，转向灯变暗。如此反复，使转向灯以一定的频率闪烁。

图5-10 电容式闪光器

1—灭弧电阻 2—弹簧片 3—触点 4—串联电磁线圈 5—并联电磁线圈 6—点火开关 7—铁心 8—转向灯开关

（3）集成电路闪光器电子闪光器一般由多谐振荡器、功率放大器和继电器组成。振荡器由集成电路（IC）和电容组成，被称为集成电路闪光器。集成电路闪光器是电子闪光器中最为典型的一种，可分为有触点式和无触点式两种集成电路闪光器。

1）有触点式集成电路闪光器。有触点式集成电路闪光器电路如图5-11所示。该闪光器主要由555时基电路构成多谐振荡器，在电路中晶体管（9013）主要起驱动继电器J的作用，以控制继电器J的开闭，即控制转向灯的通断；二极管（IN4148）与继电器J并联，起保护晶体管的作用。

2）无触点式集成电路闪光器。图5-12为无触点式集成电路闪光器电路图。它是用大功率晶体管VT₁代替了有触点闪光器的继电器，利用晶体管的开关作用，实现对转向灯的开、关控制。同时还增设了声响功能（蜂鸣器Y），构成了声光并用的转向信号装置，以引起人们对汽车转向的注意，提高警惕和安全性。

图5-11 有触点式集成电路闪光器电路图

当转向灯开关S闭合时，电流经过VD₁（或VD₂）、R₁、电位器R向电容器C₁进行充电，使555集成定时器的端子6、2的电位逐渐升至高电平，由555定时器的逻辑运算得知，端子6、2为高电平时，输出端子3为低电平。同时端子7和1导通。反之输出端子3转为高电平，端子7和1截止，此时输出端子3为低电平，该低电平加到VT₁和VT₂的基极上，VT₁和VT₂截止，所以转向灯不亮，蜂鸣器无声。同时端子7和1间导通，电容器C₁便通过电位器R、端子7和1放电，使端子6、2逐渐降为低电平，输出端子3转为高电平，VT₁和VT₂导通，接通了转向灯及蜂鸣器的电路，转向灯变亮，蜂鸣器发出响声。同时由于端子7和1间截止，电源又向电容器C₁充电。如此反复，发出转向灯音响信号。若闪光频率不符合要求，可通过电位器进行调整。

图5-12 无触点式集成电路闪光器电路图

2.倒车信号灯与警告器

倒车灯及倒车警告器主要是在汽车倒车时提醒行人及其他车辆驾驶人，由装在变速器盖上的倒车开关控制，其倒车警告开关结构如图5-13所示。

当变速杆将倒档变速叉轴拨到倒档位置时，倒档轴叉上的凹槽恰好对准钢球，钢球在弹簧作用下带动膜片和接触盘下移，使静触点与接触盘接触，倒车灯亮。与此同时，也接通了倒车警告器电路，如图5-14所示，使警告器发出响声。电流通过电磁线圈L₂对电容器进行充电，由于流入电磁线圈L₁和L₂的电流大小相等，方向相反，产生的合力使线圈不显磁性，因此继电器触点继续处于闭合状态。随着电容器两端的电压逐渐上升，流入线圈L₂中的电流变小，即电磁吸力减小，但线圈L₁产生的电磁力不变，当L₁与L₂产生的合力大于触点的弹簧拉力时，触点被吸开，警告器电路被切断而停止发出声响。