摘要：本文在对车用喇叭的性能试验要求及其系统电路结构、工作原理等分析基础上，结合车用低高音喇叭响鸣过程中所面临的噪声与安全问题，对其自动延时连接器的具体设计进行研究，以供参考。
关键词：车用低高音喇叭，自动延时连接器，设计
车用喇叭作为一个重要的基础性安全件，在车辆行驶中具有警示、提醒等作用，对确保车辆在道路行驶中的安全性有着非常重要的作用和影响。尤其是随着道路车辆数量的不断增加以及人们对车辆需求的提高，安全问题成为当前车辆行驶以及生产设计中所面临的重要问题，在交通较为拥堵的情况下，车辆通过鸣喇叭方式进行相互警示，但是由此也会产生相应的噪声污染及安全隐患问题发生，是车用喇叭生产设计需要关注和解决的主要问题。对此，下文通过对车用喇叭的性能试验及电路结构、系统工作原理等进行分析基础上，结合其生产设计的实际需求，对车用低高音喇叭自动延时连接器的具体设计进行研究，以供参考。
1、车用喇叭的性能试验要求及电路结构、原理分析
结合当前我国对车用喇叭零部件设计生产的有关要求及规定显示，对车用喇叭生产企业以符合机动车使用喇叭强制认证实施规则要求企业为为主，且需要满足其产品试验与检验合格，在取得相应的产品3C证书基础上，才能够从事车用喇叭的生产和销售，并且需要定期进行监督检查，以确保产品性能符合要求。现阶段我国对车用喇叭的性能试验检测标准中，主要以其一般要求以及声压级、耐久性等为检验测试的重要内容，同时也是车用喇叭行业生产的有效标准，要求喇叭声级、电性能以及频率、各种试验环境条件下的性能稳定性等均符合要求，才能够确保产品及性能合格。比如，在对车用喇叭耐久性测试检验中，就要求车用喇叭在试验50000次情况下，其复测性能满足15至30℃条件时的消声或半消声检测结果符合其性能设计标准，且针对其性能设计还会从鸣叫以及休息等不同周期状态下进行耐久性测试，以确保其产品性能合格。
一般情况下，对车用喇叭的控制电路结构根据其有无继电器情况可以分为两种，如下图1所示，其中，图1（1）的车用喇叭电路结构在功率较小车型中较为适用，并且该电路结构的设计较为简单，运行维护方便，且成本较低，但是在工作运行中容易出现开关触电烧蚀或损坏等情况，在现阶段车用喇叭电路设计中应用较少。而图1（2）中的车用喇叭电路结构设计方案在功率较大的车型中应用较多，并且对喇叭开关直接进行过大电流控制问题导致开关烧蚀、损坏等问题进行有效的解决，在实际中应用较为广泛。
（1）
（2）
图1 车用喇叭电路结构型式
以某常见型号车辆的喇叭控制电路为例，如下图2所示，该车辆喇叭响鸣过程中，通过喇叭的继电器线圈，75号电源向安全气囊螺旋电缆连接器传递后到达喇叭开关，根据喇叭开关的状态，在开关闭合情况下，就会存在搭铁反应，控制喇叭继电器进行工作，使继电器的端子（比如3/30和2/87等）之间实现连接，而另一路电源（30号电源）在通过熔丝（S240）后到达喇叭继电器端子连接部位（3/30与2/87端连接）最后到达喇叭并实现搭铁，完成喇叭响鸣任务。该车用喇叭的电路控制结构中是通过继电器对喇叭电源的控制，来实现喇叭响鸣工作控制。
图2 某型号车辆的喇叭电路连接及工作原理示意图
2、车用喇叭存在问题与设计思路分析
车用喇叭作为一个基础安全件，结合其在车辆行驶与使用中的功能体现，其对车辆行驶的安全以及能源节约等，都存在着较大的影响。需要注意的是，随着城市车辆数量增加，喇叭响鸣分贝增加，对人们身心健康状况以及城市生态环保发展等都产生十分不利的影响。在这种情况下，如何在车用喇叭设计中有效的解决喇叭噪声污染与安全保障两个方面的问题，成为当前研究和关注重点。在这种情况下，需要从人员自身的素质提升与车用喇叭设计技术改进两个方面进行完善强化，其中，从车用喇叭设计技术方面解决其造成污染与安全保障的双重矛盾问题，就是要结合不同的道路状况以及人员素质、行车环境、车辆型号等进行合理调整与重点设计，采用低高音喇叭形式，通过转换开关设置来满足喇叭响鸣的不同需求，这也是车用低高音喇叭设计的技术重点，下文将结合该技术原理对低高音喇叭的自动延时连接器设计进行详细论述。
3、车用低高音喇叭自动延时连接器设计分析
本文所提出的车用低高音喇叭自动延时连接器设计方案，是以原车用喇叭电路结构为基础，不进行操作手柄以及按钮开关等增加设置情况下，通过进行由低音向高音经过一段短促时间的自动接通实现的连接器装置设计，以满足其喇叭在不同需求下的低高音转换要求。如下图3所示，即为该车用低高音喇叭的自动延时连接器的总体结构与电路连接原理示意图。
（1）车用低高音喇叭的自动延时连接器结构方案
（2）电路连接及工作原理示意图
图3
根据上图3可以看出，该车用低高音喇叭自动延时连接器设计方案，采用内部零部件集中安装设置为同一结构装置后，从该装置中进行4根连接线路设计与车辆的喇叭电源以及蓄电池、搭铁、附加喇叭等进行连接，以满足内部零器件的喇叭低高音自动延时连接转换需求。此外，在该车用低高音喇叭自动延时连接器的电路连接方案中，其主要电路连接工作装置为一个电位器（R）、两个继电器（J1和J2）和一个延时触发器。其中，电位器以10Ω以下人工合成膜电位器为主，通过在电位器控制节点安装配置相应的电热式延时触发器，对车用低高音喇叭的自动延时连接器的自动延时调节需求进行满足，该设计中，为节省方案成本可以采用电阻丝进行替代该电热式延时触发器，其电阻值设定为5Ω，延时调节时间设置为0.6s即可。其次，车用低高音喇叭自动延时连接器的电路结构中，继电器选择应用中，从车辆电源电压大小上进行考虑，以电磁线圈电压为12v的普通继电器进行安装连接即可，本文所采用的继电器型号为JQX-13F，此外，在自动延时连接中，为确保附加高音喇叭大电流通过，可以将其中一个继电器的对触点进行并联即可满足其电流要求，对低高音喇叭的正常连接转换能够有效满足。最后，在进行车用低高音喇叭自动延时连接器连接电路中的延时触发器装置选择时，本文分别以电热式以及电子式、单片机式三种不同型式的延时触发器设备进行实验对比，并从该延迟触发器装置在车辆低高音喇叭自动延迟连接中功能作用出发，以满足车辆人员进行喇叭响鸣按钮按下与电源连接发出声音的过程中，延时触发器能够通过电源获取，在设定时间确保相应的声音位置电流输出，以驱动继电器工作运行。综合实验结果分析显示，在三种延时触发器的功能装置及作用相同情况下，以单片机式延时触发器的元器件价格成本较低且延时调整范围相对较宽，较为适宜，需要注意的是，该延时触发器在使用过程中存在死机情况，因此，最终选择电热式的延时触发器作为该方案中延迟触发器装置进行安装设置应用。
4、结束语
总之，本文结合车用喇叭性能及电路原理所提出的低高音喇叭自动延时连接器设计方案，有效解决了车用喇叭安全需求与噪声污染之间的矛盾，并且经相关试验与车辆安装使用验证具有较好的效果，值得推广应用。
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论文作者:周良海,肖运国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：喇叭论文; 车用论文; 高音论文; 连接器论文; 触发器论文; 电路论文; 继电器论文; 《基层建设》2018年第22期论文;