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机动车灯具基础知识


机动车灯具基础知识(产品篇) 第一章 概 述

机动车:包括汽车、摩托车、拖拉机及专用工程车辆。 机动车灯具: 机动车使用的安装于车辆不同部位的起不同作用的专用 灯具。 (以下用汽车灯具作代表)

一、 汽车灯具的功能
1、 提供车辆夜间行驶时,前方道路上足够距离的照明: 高度<H H—车灯中心离地高度

A、

近光>40m, B、远光>100m,

高度﹥2m。 (2~2.5m 之间)

2、向交通过程的其他参与者发出本车行驶状况的信号。 3、满足车辆驾驶和乘坐人员的工作和旅行的需要。

二、 汽车灯具的特性(相对主机而言)
1、安全件—保障自身和他人的安全,因此也是国家有关
法律、法规需加以强制规定的原因。 2、易损件—灯具大部分安装于车辆外部且位置在四角为主,无论 是否处于工作状态都将承受严酷环境的考验。 在频发的交通事 故中首当其冲(因此还有对灯具破碎时的安全要求) 。 3、装饰件—作为车辆车身的一部分,在现代车辆特别是轿车造型 上更是起到了画龙点睛的作用。 汽车灯具兼具了灯具、电器 、饰件的特点,是汽车零部件中 很特殊的品种。涉及到汽车零部件的国家标准(GB)有一百 几十项,其中与汽车灯具有关的就有二十多项,约占 1/4。
1

三、 汽车灯具的两大难题
1、 车辆交会车时产生的眩目问题

(以交会车为主,还有其他状况下的眩目问题) 这是汽车照明技术中最难以解决的特殊问题——如何能够 尽量减少交会车引起的交通事故, 并在交会车时仍能保持一 定车速; 既必须要同时满足 2 个相互矛盾的要求: 在实现良 好道路照明的同时不使迎面车辆驾驶人员产生眩目感觉。 针对人眼的灵敏度(a、鉴别灵敏度 b、形状判断灵敏 度 c、图像感知灵敏度)产生的眩目光有: ① 直接眩目光 ② 间接眩目光(视线偏角,影响路侧行人) ③ 相对眩目光(过大的对比度) ④ 绝对眩目光(ECE 定义:近光>20cd/cm?) ⑤ 生理和心理眩目光 措施的采取: 1924 年双丝灯泡的发明产生了新一代防眩目前照灯, 但这只是部分的解决了这个问题; 在一些复杂路况和车辆行 驶的特殊状态下, 眩目问题并没有得到彻底解决, 如近些年 推出的 AFS 系统(随动转向前照灯)只改善了弯道照明状 况。 这需要从事汽车灯具设计的人们继续探索并期待新的发 明创造。 2、 严密的光学特性要求和常规的制造技术 (涉及成本) 的矛盾
2

由于在产品制造过程中,无论注塑、冲压、表面处理 及二次加工包括装配都会产生不同程度的变差,这种偏离光 学理论设计的变差是一定存在的。而哪怕是很细小的偏差都 可能对配光性能造成影响,真所谓失之毫厘、差之千里。这 同样需要从事这个行业的人们在严格控制提高精度的同时 继续探索和创新。 除此以外还有灯具的灯光可调节性、密封性、冷热交变 产生的雾汽、耐老化性(寿命) 、外观等许多问题解决起来 仍有很大难度,绝非易事。

四、 汽车灯具的安装形式
1、 2、 3、 外装式 (暴露于车体之外) 内装式 (嵌入车体内) 可藏式 (用时外移, 不用时缩进, 多用于高档轿车、 军车)

五、汽车灯具的结构形式
1、 2、

(按灯光组分)

半封闭型(灯泡更换式)现在大部分灯具使用的形式。 全封闭型(真空灯、部分不可拆卸信号灯)类似于电视显 象管,整个灯光组或整灯更换。

六、前照灯的制式
1、 2、 2 灯制(左右各一,均为远近光灯) 4 灯制(左右各二,单远光灯 2 只、单近光灯 2 只/远近光 灯 2 只)

3

第二章 灯具的类型和名称 一、按造型分:
1、 2、 3、 圆形灯 矩形灯 异形灯(2、3、是为了满足造型将圆或其它规则图形进行 切割取舍后得到的形状)

二、按结构形式分:
1、独立灯(单体灯)—光源、发光面、灯体均分开 2、组合灯—光源、发光面均分开,灯体组合在一起。 3、复合灯—光源复合,发光面分开,灯体共同。 4、混合灯—光源分开,发光面有分有不分,灯体共同。

三、按功能作用分(含灯具名称) :
1、 (前照灯)近光灯—单近光 2、〃〃〃 远光灯—单远光 3、〃〃〃 远近光灯 4、转向信号灯—左右同时点亮代表危险警告信号 前转向灯 后转向灯 侧转向灯(前、中、后) 5、制动灯(刹车灯) 、高位制动灯(三刹) 6、前位灯、后位灯(示宽灯、行车灯) 7、前雾灯—用于雨、雪、雾、沙尘等恶劣气候下道路的照明
4

8、后雾灯—恶劣气候下警示后车 9、倒车灯 10、驻车灯(停车灯)—夜间车辆停在无照明道路上需打开此类 灯显示车辆的存在。与位置灯可互相替代。 11、示廓灯、示宽灯 12、牌照灯 13、侧标志灯 14、 (回复)反射器、反射条 15、路肩灯 16、昼间行驶灯

17、作业类灯:
① 优先通过灯(警车、救护车、消防车、工程抢险车) ②识别灯(含有某种意义如后照灯/工作灯) ③车速灯 ④小型辅助前雾灯 ⑤ 辅助驾驶灯等 18、室内照明灯: ① 室内顶灯 ② 阅读灯 ③ 杂物箱(手套箱)灯 ④ 行李箱灯 ⑤ 发动机舱灯 ⑥ 门灯(阶梯/踏步)⑦ 烟灰盒灯等等

四、按工况分
4、 5、 6、 7、 主动类(除反射器以外的所有灯具) 被动类(反射器) 夜间使用类(以照明为主) 昼夜使用类(以信号类为主)
5

五、按实际形式分 1、前组合灯—一般有 4 项功能:远光、近光、前转向、前位) 另有前雾/前位组合、前雾/前转向组合、前转向/前位组合

前转向灯 前 转 向 灯

前 位 置 前位置灯 灯 远光灯

装饰框 (含转向灯反射 镜)

近光透镜组

2、后组合灯—最多有 6 项功能:制动、后位、后转向、后雾、倒车、 回复反射器。 后组合灯另有上下、左右分置布置,将 6 或 5 项功能分别组 合(甚至更少功能或重复布置)

倒 车 灯

制动/位置灯

第三章 灯泡的类型及用途
后雾灯 后转向灯

6

一、汽车前照灯使用的灯泡
1、白炽灯 R2 12V 24V 2、卤素灯 H4 12V 45/40W 55/50W 60/55W

24V 75/70W H1 H7 12V 12V 24V 还有使用 55W 55W 70W

H2、H3、H8、H9、H11、H1R1、H1R2 及 HB1、HB2、HB3、HB4

3、全封闭白炽灯(圆灯、矩形灯) 新光源: 4、气体放电灯(氙气灯)D1R、D2S、D2R 、D4、D8(简称 HID) 5、 发光二极管(简称 LED) 6、 激光二极管

二、摩托车前照灯使用的灯泡
1、白炽灯 S1 6V 15/15W、25/25W、35/35W S2 12V 35/35W 2、卤素灯 HS1 6V 55W、12V 55W、24V70W

3、非标使用 白炽灯 R2、S3、F2、F3 卤素灯 H1、H2、H3、H4、H7

三、汽车前雾灯使用的灯泡
7

1、白炽灯

F2

6/12/24V

35W

2、根据安装结构或配光镜颜色可选用 F1、F3 3、卤素灯 H1、H2、H3 、H4、H7、H11 等

四、信号灯使用的灯泡
主要使用白炽灯泡(略) ,型号规格均应符合 GB15766.1 及 ECER37 的有关规定。

第四章 灯具的零部件名称和重要度排列 一、决定灯具主要性能—配光的三大光学组件
1、 2、 3、 灯泡—光源 反射镜—增强光亮度,可将光源的光亮度提高几千倍之多。 配光镜(透镜、灯壳、灯罩)—对直射、反射光束进行合理 分布配置,该任务现在基本上已由反射镜来承担。 4、 5、 内配光(色)镜(片、套) 投影式透镜组—2+3 的组合

二、主要零部件
6、 灯体(底座、后壳)—起到围护、外观、调光机构及线束组 件等组件安装的作用并与车身进行安装匹配。 7、 装饰框(罩、圈、条)—安装于灯具内或外,保护和装饰灯 具,还有带反射镜功能的装饰框。 8、 灯泡座(灯头、插座)—固定灯泡及限定灯泡位置(多用于 信号类灯具,涉及配光很重要)
8

9、

线束组件(含接插件等)—与车身主电路连接的灯具电路

10、 调光组件—对灯具光学系统进行调节, 使之符合使用的要求, 有手/电调(带小电机)两种类型组件,有远近光分开调节和 连体调节两种方式。另有使用电磁铁在投影式透镜组中变换 远近光光型的组件。

三、其它零部件
11、 防尘罩(盖、套、垫)—起密封防护作用,可防止尘土、雨 水及其他杂质进入灯体,损坏灯具。 12、 遮(变)光罩(板)—在灯具光学系统中起屏蔽、补偿及变 换光色的作用。 13、 透气组件(透气弯管、透气套)—在冷热空气交变中起气压 调节和排出湿空气的作用 14、 紧固件、调节件、密封件、辅助件(如调节支架、弹「卡、 压」簧、卡扣、固定柱销等)

第五章 一、照明术语
1、

汽车灯具涉及的专用术语

配光—灯具发射可见光的光度分布配置(此处光度指光强 度和光照度)

2、

光通量—符号 Φ ,单位:lm(流明) 定义—单位时间内通过某一面积的光能量 用于衡量光源的发光效率
9

3、

发光强度—符号 I, 单位:cd(坎德拉) 定义—光源在给定方向的单位立体角中发出的光 通量。表示光源发光强弱程度 用于信号类灯具的配光性能检测用数据

4、

光照度—符号 E, 单位:Lx(Lux)(勒克斯)(1lm/m?) 定义—被照射物体表面单位面积所接受的光通量。 用于前照灯、前雾灯的配光性能检测用数据 2、3、4、三项是光度学方面的法定计量单位,也是 SI 国际 单位制单位。是配光性能测试的专用数据单位。

5、

重要公式—光照度 E 和发光强度 I 的关系式(换算) E = I/L2 L—距离(m)

光照度与发光强度成正比,与距离成反比。 6、辉度(亮度)L cd/m?

二、专业术语
1、灯光组(灯芯部件)—三大光学零件的组合体 2、近光(单光束)—防眩目近距离照明光束(交会车时使用)。 3、远光(单光束)—正常行驶状态下使用的远距离照明光束.现趋 向于≥200m. 4、 5、 6、 远近光(双光束)—前照灯单灯采用. 配光屏幕—灯具配光性能检测用屏幕. 明暗截止线—前照灯近光光束照射到配光屏幕上产生的明 暗分界线.
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7、

基准轴线—灯具的特性轴线应与汽车的纵向轴线平行 . 既 灯具安装在汽车上的正确位置 , 同时也是配光测试的一种 依据.

8、 9、

光电参数—灯具使用的光学和电学方面的技术数据 装车调光—整车装配时灯光需进行初始状态的调整

10、 ECE 法规—联合国欧洲经济委员会洲内运输局制定的欧洲 法规(我国国家标准 GB 类等同采用)俗称欧规 11、 SAE 标准—美国汽车工程师协会制定的美国标准俗称美规 12、 CEI 标准—国际电工委员会制定的国际标准 (汽车灯泡标准 来源) ECE 和 SAE 是汽车灯具行业普遍采用的两大国际通用标准体 系.部分国家采用 ECE,部分国家采用 SAE,两者最大区别:近光光 形不同.

13、强检、3C 认证、E/MARK 认证 强检—涉及人身安全和国家安全的产品必须通过强 制检定(由国家认定的实验室检测) 3C 认证--通过强检的产品要上市必须由国家认可的 认证机构经审核后颁发 3C 证书(中国国家强 制性产品认证证书) E/MARK 认证—在承认和采用 ECE 法规的国家和地区 销售机动车及其零部件必须取得的强制性产 品认证证书。该类证书由《XX 条约》签署国
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认证机构审核后颁发。 第六章 灯具标准及检测简介 一、汽车灯具标准的职能
是服从于汽车的性能要求、 安全性要求、 起到减少交通事故、 提高产品质量、促进技术发展的作用。

二、标准的分类及作用
1、配光性能类:GB 4599(灯丝灯泡类前照灯) GB 21259(气体放电类前照灯) GB XXXXX(LED 前照灯) GB XXXXX(昼间行驶灯) GB 4660(前雾灯) GB 5920(位置灯、示廓灯、制动灯) GB 17509(转向灯) GB 15235(倒车灯) GB 11554(后雾灯) GB 11564(回复反射器) GB 18408(牌照灯) GB 18409(驻车灯) GB 18099(侧标志灯) GB XXXXX(角灯) GB 5948(摩托车前照灯) GB 17510(摩托车光信号)
12

对汽车灯具的光学性能及其检测方法和产品质量的判定作出 了详细规定。 2、安装要求类 GB 4785(汽车照明和信号灯安装规定) GB 18100.1/2/3(摩托车照明和信号灯安装规定) GB 7258(机动车安装条件「含灯具」) GB 7454(照明光束调整) 对灯具的安装位置、数量、光分布角度、装车调光及调试方 法等方面都作了详细规定。 3、 灯泡类 GB 15766.1(灯泡尺寸、光电性能) GB/T15766.2(灯泡性能) GB/T15766.3(辅助灯泡) 对光源的各个方面包括检测方法和产品质量的判定作出了详 细规定。 4、试验类 GB/T 10485-2007(环境耐久性试验)

对在汽车行驶状态中灯具所处环境进行全方位的模拟试验并 由此来判定灯具的质量。

三、常规检测试验项目
1、 2、 3、 4、 5、 热循环试验(前照/前雾灯、通用) 热变形试验 热冲击试验 随机振动试验 防尘试验
13

6、 7、 8、 9、

防水试验(淋雨试验) 盐雾试验 配光镜强度试验 耐润滑油、耐燃油和耐清洗液试验

10、 光源辐照试验 11、 光老化试验

12、材料类性能试验(各汽车厂要求不同,有相关企业标 准)

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