第二节 信号系统
    一、灯光信号
    为给其他车辆或行人指示本车的运行状况，汽车上装有信号灯。
    信号灯按用途可分为：制动信号灯、转向信号灯、转向指示灯、危急报警信号灯及指示灯、倒车灯、示宽灯、尾灯、停车灯和门灯。
   （一）制动灯系统
    当踏下制动踏板时，便发出红色光，指示正在减速，受制动灯开关控制。汽车上采用的第一个信号灯就是制动信号灯，它装在汽车尾部。当汽车制动时，制动信号灯亮，给尾随其后的汽车驾驶员发出制动信号，以避免造成追尾事故。
    1985年美国还规定了高位制动灯，它装在小轿车的后窗中心线的附近。这样，在前后两辆汽车靠得太近时，后面汽车驾驶员就能从高位制动灯的工作状况，知道前面汽车的行驶状况。经1985～1986年两年的撞车事故分析表明，装置高位制动灯，对于防止相撞事故发生，有相当好的效果。
    制动信号灯开关通常有两种型式：一种是弹簧负载式动合开关，装在制动踏板的后面，当踏下制动踏板时，开关闭合，制动灯亮；另一种是液压或气压式开关，装在制动总泵出口处，当踩下制动踏板，液压管路（或气压管路）中压力增加时，经过开关薄膜的作用，开关闭合，制动灯亮，当释放制动踏板时，管路压力下降，开关又恢复到原来的动合位置。
因为制动灯在汽车尾部，信号灯丝的烧断，不易被驾驶员发现，而一旦制动灯丝烧断，在紧急制动时，则失去了对后面车辆驾驶员的警告作用，危险性很大。
    图11-10为制动灯监视电路，用以监视制动灯的工作情况，其工作原理：当踩下制动踏板时，电源经熔丝、线圈L2到制动信号灯搭铁构成回路，制动灯亮，但流过线圈L2所产生的磁场，还不能使舌簧管继电器触点闭合。但在点火开关接通的情况下，经可调电阻R、线圈L1搭铁构成回路，使线圈L1中也产生磁场。这两个磁场叠加时，舌簧管继电器触点才闭合，12V电压加在指示灯上，表示制动灯的工作正常。当一只制动灯损坏时，流过线圈L2的电流减小一半，磁场减弱，舌簧管继电器触点不能闭合，指示灯不亮，表示制动灯有故障。监视指示灯的灵敏度可一次调整好，踏下制动踏板时，制动灯开关接通，调整可调电阻R，直到舌簧管触点闭合为止。为了模拟故障，可将一个制动灯拆下，当踏下制动踏板时，指示灯应不亮。

    在制动灯电路中，短路的情况比较少见。由于制动灯电路有熔丝，当短路时，熔丝烧断，这时，踏下制动踏板时，指示灯也不亮。
   （二）转向灯系统
    1．转向指示灯
    安装在驾驶室仪表板上，用来指示汽车转向或转向灯的工作情况。一般为左右各用一只。
    2．转向信号灯
    转向信号灯简称转向灯。汽车转弯时，发出明暗交替的闪光信号，以表明汽车向左或向右转向行驶，前部、后部及侧面各设有左右两组，一般为4只或6只，受转向灯开关控制。
    前转向信号灯和示宽灯通常制成双丝灯泡，其中功率较大的一根灯丝（20W）作转向信号用，功率较小的一根灯丝（8W）作示宽用。制动灯常和尾灯制成双丝灯泡。
    为了指示汽车的行驶方向，便于交通指挥，汽车上都装有转向信号灯。当汽车转向时，通过闪光器使左边或右边的前、后、侧转向信号灯闪烁发光。近年来，国外有些汽车在行驶中，如遇见危险情况，使前、后、左、右转向灯同时发出闪光，作为危险警报信号。在转向或危急报警信号系统中，使信号灯产生闪烁灯光的装置称为闪光继电器（简称闪光器）。
    3．闪光器
    闪光器按结构和工作原理可分为电热式（又可分为电热丝式和叶片弹跳式）、电容式、水银式、电子式等多种。目前，国内广泛使用的是电热丝式闪光器，它结构简单，制造成本低，但闪光频率不够稳定，使用寿命短，信号灯的亮暗不够明显，今后将趋于淘汰。叶片弹跳式闪光器结构简单、体积小、闪光频率稳定、监控作用明显、工作时伴有响声；电容式闪光器闪光频率稳定；晶体管式闪光器具有性能稳定、可靠等优点，故己广泛应用。
   （1）电热丝式闪光器。电热丝式闪光器是一种常用的电热式闪光器，主要由电磁铁、触点、触点臂、电热丝及附加电阻组成，如图11-11所示。

   （2）叶片弹跳式闪光器。叶片弹跳式闪光器是电热式闪光器的另一种类型，也称翼片式闪光器，它是利用电流的热效应，以热条的热胀冷缩为动力，使叶片产生突变动作，接通和切开触点，使转向信号灯闪烁。根据热胀条受热情况的不同，可分为直热式和旁热式两种。
    其结构与工作原理是通过热胀条的伸缩转变成翼片的突变动作使触点开闭的。接通转向开关时，电阻丝通电发热，受热胀条伸长，此时因转向灯电路中串入电阻丝，其电流很小，故灯很暗；当热胀条伸长到一定程度时，翼片突变使触点闭合，电阻丝被短路，转向灯就亮。电阻丝被短路后，热胀条冷却收缩，牵动翼片使触点再次张开，使转向灯闪烁。
    直热叶片弹跳式闪光器主要是由叶片②、热胀条③、动触点④、静触点⑤及支架①、⑧等组成，如图11-12所示。叶片②为弹性钢片，平时靠热胀条③绷紧成弓形。热胀条由膨胀系数较大的合金钢带制成，在其中间焊有动触点④，在动触点④的对面安装有静触点⑤，整个弹跳组件被焊在支架①上，支架的另一端伸出底板外部作为接线柱B。静触点⑤焊在支架⑧上，支架⑧伸出底板外部作为接线柱L。热胀条③在冷态时，使触点④、⑤闭合。

   （3）旁热叶片弹跳式闪光器。国产SG 124型闪光器就是旁热叶片式闪光器，其结构与工作原理如图11-13所示。它的主要功能零件是不锈钢制成的叶片⑥（也称弹簧片），叶片上固定有热胀条①，热胀条上绕有电阻丝②，电阻丝的一端与热胀条①相连，另一端与静触点⑤相连，叶片⑥靠热胀条①绷紧成弓形。动触点④固定在叶片⑥上，整个弹跳组件焊在支架⑦上，由支架伸出底板外部作接线柱B，静触点与接线柱L相连。闪光器不工作时，触点④和⑤处于分开状态。

   （4）电容式闪光器。电容式闪光器主要是由一个继电器和一个电容器组成，如图11-14所示，在继电器的铁芯⑤上绕有串联线圈③和并联线圈④，电容器⑥采用大容量的电解电容器（约1500μF）。电容式闪光器是利用电容器充、放电延时特性，使继电器的两个线圈产生的电磁吸力时而相加，时而相减，继电器便产生周期的开关动作，从而使转向信号灯闪烁。

    电容式闪光器有何使用注意事项？
    1）必须按规定的电压和灯泡的总功率使用。
    2）接线必须正确，否则闪光器不闪光，且电容器易损坏。在负极搭铁的汽车上，接线柱“B”应接蓄电池，“L”接转向开关。
   （5）水银式闪光器。水银式闪光器的结构如图11-15所示。在圆筒形的外壳①内，装有柱塞②和水银③，两电极④、⑤装在圆筒内的上部，电极⑤比电极④略短。柱塞②的下部有个小孔，水银可以自小孔处流入或流出，线圈⑥绕在圆筒的外部，并和电极④、⑤串接在转向灯电路中。

（6）电子闪光器。电子闪光器的结构和线路多，常用的有全晶体管式无触点闪光器；由晶体管和小型继电器组成的有触点晶体管式闪光器以及由集成块和小型继电器组成的有触点集成电路闪光器。其中后两种电子闪光器成本较低，继电器周期性地吸合和释放而发出有节奏的声响，还可以作为闪光器工作时的音响信号，应用较多。
    1）带继电器的有触点晶体管式闪光器。带继电器的有触点晶体管式闪光器主要由一个三极管的开关电路和一个继电器组成，如图11-16所示。

    2）全晶体管式（无触点）闪光器。图11-17为国产SG131型无触点闪光器的电路图。

    3）由集成块和小型继电器组成的有触点集成电路闪光器。
    上海桑塔纳轿车装用的电子闪光器（由德国西门子公司制造）即为这一类型，电路原理如图11-18所示。它的核心器件ICU243B是一块低功耗、高精度的汽车电子闪光器专用集成电路。ICU243B的标称电压为12V，实际工作电压范围为9～18V，采用双列8脚直插塑料封装，其引脚及内部框图如图11-18所示。内部电路主要由输入检测器SR、电压检测器D、振荡器Z及功率输出级四部分组成。

    （三）闪光器规格型号
    闪光器、电子闪光器型号（QC/T 73-93）如图11-19所示，由产品代号、电压等级、结构类型、设计序号、变形代号等部分组成。

    （1）产品代号。SG表示闪光器；SGD表示电子闪光器，S、G、D分别表示闪、光、电。
    （2）电压等级。1表示12V； 2表示24V。
    （3）结构型式。结构类型见表11-2。

    （4）设计序号。由生产企业自定。
    （5）变形代号。由生产企业自定。，

     二、音响信号
    （一）电喇叭
       1．喇叭
汽车上都装有喇叭，用以引起行人和其他车辆的注意，保证行车安全。一般采用电喇叭，它是利用电磁振动使金属膜片产生音响的装置。筒形、螺旋形电喇叭的结构如图11-20所示。

当按下喇叭按钮时，电流由蓄电池正极→线圈⑨→活动触点臂15→触点→固定触点臂14→按钮20→搭铁→蓄电池负极。当电流通过线圈时，使铁芯磁化，吸下衔铁⑧，中心杆上的调整螺母＠压下活动触点臂，使触点分开而切断电路。此时电磁吸力消失，在弹簧片⑦和膜片③的弹力作用下，衔铁又退回原位、触点闭合，电路重新接通。
    上述过程反复进行，这样膜片也就不断振动，因而发出一定音调的声波（频率是300～450Hz），并由喇叭筒加强后传出。共鸣板与膜片刚性连接，在振动时发出伴音，使声音更加悦耳，与触点并联的电容器16的作用是减小触点火花，以保护触点，有的是采用电阻，其作用与电容器相同。
    图11-21为盆形电喇叭结构示意图。电磁铁采用螺管式结构，铁芯⑨上绕有线圈②，上下铁芯间的气隙在线圈②中间，所以能产生较大的吸力。它无扬声筒，而是将上铁芯③、膜片④和共鸣板⑤固装在中心轴上。当电路接通时，线圈②产生吸力，上铁芯③被吸下与铁芯①碰撞，产生较低的基本频率，并激励与膜片一体的共鸣板⑤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⑦间仍需并联一灭弧电容器。

    2．喇叭继电器
    装一只电喇叭时，喇叭电流是直接由按钮控制的，在装有两只或三只电喇叭的汽车上，由于耗电量大（15～20A），若仍用按钮直接控制时，由于按钮松开时会产生强烈的火花而使触点易烧坏，为避免这一缺点，采用喇叭继电器。可使通过按钮的电流减小，以防止烧坏按钮。其结构与接线如图11-22所示。

    当按下喇叭按钮时，电流由蓄电池正极→线圈→喇叭按钮→搭铁→蓄电池负极，电流流过线圈使铁芯磁化，吸下触点臂使触点闭合，接通喇叭电路。由于线圈电阻较大，所以通过线圈和按钮的电流较小，喇叭的大电流则通过继电器的触点，从而保护了喇叭按钮。
    当松开喇叭按钮时，线圈中的电流被切断，使触点打开，切断喇叭电路，喇叭即停止发音。
    3．喇叭音量与音调调整
   （1）喇叭音调调整。减小衔铁与铁芯的间隙，可以提高喇叭的音调；增大衔铁与铁芯的间隙，可以降低喇叭的音调。调整方法：拧松固定螺母⑩（见图11-20），再拧松螺柱⑥上的固定螺母，然后转动衔铁，就可减小或增大衔铁与铁芯的间隙。在调整时应注意，衔铁周围的间隙要均匀、平正、不能歪斜。否则工作中容易发生互相碰撞，使喇叭产生杂音。
   （2）喇叭音量调整。电喇叭音量的大小由通过线圈的电流大小决定。电流越大，则音量越大；电流越小，音量越小。调整方法是：拧松固定螺母12（见图11-20），然后拧动调整螺母11，即可改变触点接触压力。当压力增加时，触点闭合时间相对延长，于是流过线圈的电流就增大，音量也就相应增大。
    上述音调和音量的调整是相互影响的，因此应反复调整，直至符合要求为止。
   （二）倒车蜂鸣器与语音倒车报鳌器
    当汽车倒车时，为了警告车后的行人和其他车辆，有些汽车的后部还装有倒车灯、倒车蜂鸣器或语音倒车报警器，它们均由装在变速器盖上的倒车开关自动控制的。倒车报警器电路如图11-23所示。

    倒车灯开关的结构如图11-24所示，当把变速杆拨到倒车挡时，由于倒车开关中的钢球①被松开，在弹簧⑤的作用下，触点④闭合，于是倒车灯、倒车蜂鸣器或语音倒车报警器便与电源接通，使倒车灯发出闪烁信号、蜂鸣器发出断续的鸣叫声，语音倒车报警器发出“请注意，倒车！”的声音。

    1．倒车蜂鸣器
    倒车蜂鸣器是一种间歇发声的音响装置，图11-25为CA1090型汽车专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和反相器组成的开关电路。

    2．语音倒车报警器
    随着集成电路技术的发展，将语音信号压缩储存在集成电路中已成为可能，从而出现了使用专用集成电路的会说话的倒车报警器，即语音倒车报警器，当汽车倒车时，能重复发出“请注意，倒车！”的声音，以此提醒过往行人避开车辆而确保车辆安全倒车。
    语音倒车报警器的电路如图11-26所示。HFC5209是存储语音信号的集成电路，LM386N是功率放大集成电路，稳压管VS用于稳定HFC5209的工作电压。为防止电源电压接反，在电源的输入端使用了由四个二极管组成的桥式整流电路U，这样无论它怎样接入12V电源，均可保证正常工作。

    当汽车挂入倒车挡时，倒车灯开关接通电源，电源便由4个二极管（VD 1～VD4）组成的桥式整流电路输入，存储语音信号的集成电路HC1（HFC5209）的输出端便输出一定幅度的语音信号电压，此语音信号电压经C2、C3及R3、R4、RS组成的阻容电路消除杂音，改善音质，并祸合到集成放大电路LM386N的输入端，经LM386N功率放大后，通过喇叭输出，即可发出清晰的“请注意，倒车！”的声音。
    这种语音倒车报警器体积小，价格低廉，声音清晰，正在得到广泛使用。
   （三）汽车音响报警器
    消防车、救护车、警车等都需加装音响报警装置。

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