汽车信号系统的认知

【任务目标】

【任务描述】

一辆桑塔纳轿车在倒车过程中，倒车灯不亮，经过确认是保险丝故障。更换保险丝后，故障排除。

【知识准备】

一、信号灯在汽车上的位置及种类。

信号灯主要用于向他人或其他车辆发出警告和示意的信号。信号灯在汽车上的位置如图5-2-1所示。

图5-2-1　汽车信号灯位置示意图

二、信号灯的种类及作用

信号灯包括转向信号灯、制动灯、倒车灯及电喇叭。

1-信号灯的作用

（1）转向信号灯

其作用是当汽车转向时向周围车辆和行人告知汽车转向信号。

（2）制动灯

其作用是在汽车制动停车或减速行驶时，向车后发出灯光信号，以警告尾随的车辆或行人。制动灯多为黄白色。

（3）倒车灯

汽车倒车灯用以在倒车时照亮车辆后面环境，警示车后的行人和车辆注意避让。

2-转向信号灯

（1）以电容式闪光器为载体的转向信号灯

电容式闪光器主要是利用向电容器的充电和放电来控制转向信号灯的闪烁频率。根据衔铁线圈的接线不同，可分为电流型和电压型。电流型是衔铁线圈与转向灯泡串联工作，如图5-2-2（a）所示；电压型是衔铁线圈与转向信号灯并联工作，如图5-2-2（b）所示。现以电流型电容闪光器为例说明转向信号灯的工作过程。

当接通电源开关时，电流通过触点K1经线圈L2后向电容C充电。当转向开关接通转向信号灯时，电流通过串联线圈L1到转向信号灯及转向指示灯，由L1产生的电磁吸力，将常闭触点K1打开，灯泡就不亮。触点K1断开，电容C开始放电，L1，L2两线圈的吸力继续使触点断开，直至放电电流基本消失。放电电流消失后，触点K1在本身弹力作用下，恢复闭合状态，此时流过L1中的负荷电流与流过L2的充电电流方向相反，磁力互相抵消，K1继续闭合，灯泡继续亮。当C接近充满电时，电流减小，两线圈产生的磁力失去平衡，吸下K1，灯泡熄灭。如此反复工作，故转向信号灯就以一定的频率闪烁。

图5-2-2　以电容式闪光器为载体的转向信号灯电路图

（2）以电子式闪光器为载体的转向信号灯

其工作原理如图5-2-3所示。它主要由晶体管开关电路和小型继电器组成。

图5-2-3　以电子式闪光器为载体的转向信号灯电路图

其工作原理如下：当汽车打开右转向信号灯时，电流由蓄电池正极→电源开关SW→接线柱B→电阻R1→继电器的常闭触点J→接线柱S→转向灯开关K→右转向信号灯→搭铁→蓄电池负极，形成回路，右转向灯信号灯亮。当电流通过电阻R1上产生电压降，晶体管VT因正向偏压而导通，集电极电流通过继电器线圈J，使继电器的常闭触点立即打开，右转向信号灯随之熄灭。

晶体管导通的同时，其基极电流向电容器C充电。电流由蓄电池正极→电源开关SW→接线柱B→晶体管的反射极e→基极b→电容器C→电阻R3→接线柱轴转向灯开关K→右转向灯→搭铁→蓄电池负极，形成回路。随着电容器电荷的积累，充电电池逐渐减小，晶体管的集电极电流也随之减小，当电流减小，线圈中产生的磁力不足以维持衔铁的吸合而释放时，继电器触点重又闭合，转向灯又再次发亮。这时电容器C通过电阻R2、继电器触电J、电阻R3放电。放电电流在R2产生的电压降为晶体管VT提供正向偏压使其导通。这样电容器不断地充电和放电，晶体管也就不断地导通与截止，控制继电器触点反复地打开、闭合，使转向信号灯闪烁。

3-倒车信号装置

（1）倒车灯及报警器电路

汽车倒车时，为了警示车后的行人和其他车辆注意避让，在汽车的后部装有倒车灯和倒车蜂鸣器（或倒车语音报警器），它们均由装在变速器上的倒挡开关控制。当变速器挂入倒挡时，在拨叉轴的作用下，倒挡开关连通倒车报警器和倒车灯电路，从而发出声光倒车信号。如图5-2-4所示为汽车倒车信号电路。

图5-2-4　倒车信号电路

（2）倒车蜂鸣器

倒车蜂鸣器是一种间歇发声的音响装置。如图5-2-5所示为汽车装用的倒车蜂鸣器的电路。其发音部分是一只功率较小的电喇叭，控制电路是一个由无稳态电路（即“多谐振荡器”）和反相器组成的开关电路。

图5-2-5　倒车蜂鸣器电路

晶体管VT1，VT2组成无稳态电路，由于VT1和VT2之间采用电容器耦合，因此VT1与VT2只有两个暂时的稳定状态，或VT1导通，VT2截止；或VT1截止，VT2导通，这两个状态周期地自动翻转。

VT3在电路中起开关作用，它与VT2直接耦合，VT2的发射极电流就是VT3的基极电流。当VT2导通时，VT3基极有足够大的基极电流导通向VD4供电。VD4通电使膜片振动，产生声音，当VT2截止时，VT3无基极电流也截止，VD4断电响声停止，如此周而复始，VT3按照无稳态电路的翻转频率不断地导通、截止，从而使得倒车蜂鸣器发出“嘀—嘀—嘀”的间歇鸣叫声。

4-电喇叭

汽车上都装有喇叭，用以警告行人和其他车辆，引起注意，保证行车安全。喇叭按发音动力有气动和电动之分。电动喇叭声音悦耳、体积小、质量轻，已广泛用于各型汽车上。

（1）盆形电喇叭

如图5-2-6所示为盆形电喇叭结构示意图。其电磁铁采用螺管式结构，铁芯上绕有线圈，上下铁芯间的气隙在线圈中间，故能产生较大的吸力。它没有扬声筒，而是将上铁芯、膜片和共鸣板固装在中心轴上。当电路接通时，线圈产生吸力，上铁芯被吸下与铁芯碰撞，产生较低的基本频率，并激励与膜片一体的共鸣板产生共鸣，从而发出比基本频率强得多，且分布又比较集中的谐音。触点间仍需并联一灭弧电容器。

图5-2-6　盆形电喇叭

1—线圈；2—上铁芯；3—膜片；4—共鸣板；5—衔铁；6—调整螺钉；7—铁芯；8—锁紧螺母；9—喇叭按钮

（2）无触点电喇叭

上述有触点电磁振动式电喇叭，由于触点烧蚀、氧化，影响输入电流，使喇叭变音，而且它的音色和音量不容易调整。无触点电喇叭则克服了上述缺点。晶体管控制的无触点电喇叭主要由多谐振荡器及功率放大器组成。如图5-2-7所示为其电路图。其中，VT1，VT2，VT3构成一多谐振荡器。

为了保证其振荡频率稳定，多谐振荡器接在稳压电源上，由DW稳压管供给稳压电源，二极管VD2为稳压管作温度补偿。VT4，VT5组成直接耦合放大器，喇叭的激励线圈就接在VT5的集电极上。电容器C用于防止汽车点火电路引起的干扰。

图5-2-7　无触点电喇叭电路图

如果振荡器线路中VT2截止，则VT3也截止，于是VT4，VT5导通，喇叭线圈中有电流，电磁系统吸动喇叭的膜片。如果VT2导通，VT3也导通，于是VT4，VT5截止，喇叭线圈中无电流，膜片复位。从线路可知，如果VT2，VT3截止的时间长，则喇叭线圈中通电的时间也长，膜片的振幅就越大，声压级也就越大，相反，声压级就越小，这样，就可方便地调整音量。只要改变R4＋R7及C1的时间常数，也就是调整电位器R4就可调整音量大小了。VD2用于保护电路在反接时不会烧坏晶体管。

5-制动信号灯

制动信号灯多用于汽车制动停车或减速行驶时，向车后发出灯光信号，以警告尾随的车辆或行人。如图5-2-8所示为是制动信号灯控制电路。

图5-2-8　制动信号灯控制电路

【任务实施】

一、实施内容

①倒车信号灯故障诊断。

②制动信号灯故障诊断。

二、准备工作

1-所需设备、工具和材料

实训用车辆，拆装工具，前栅格布，翼子板防护套，环保三件套，以及干净抹布、车轮挡块、万用表等。

2-安全防护用品

标准作业装、安全鞋、线手套等。

3-信息收集

车辆VIN码：_____________________

车辆型号：_____________________

三、技术规范与注意事项

①严禁违规操作。

②使用维修手册和电路图时，要注意避免残缺不全，资料应与使用车辆型号相对应。

③要遵守维修手册规定的其他技术和安全要求。

四、任务实施步骤及方法

1-一般准备工作

①清点所需工量具数量和种类。　　□任务完成

②检查设备、工量具性能是否良好。　　□任务完成

2-安全防护准备工作

①安装车轮挡块阻挡车轮。　　□任务完成

②使用空挡和驻车制动。　　□任务完成

③安装好前栅格布、翼子板防护套、环保三件套。　　□任务完成

3-倒车信号灯故障诊断

4-制动信号灯故障诊断

5-现场恢复

①收回、清点、整理工具及设备。　　□任务完成

②与小组成员共同清洁场地及实训车辆。　　□任务完成

【任务检测】

1-阐述制动信号灯的工作原理。

2-阐述倒车信号灯的工作原理。

【评价与反馈】

【教师评估】