汽車前照燈近光配光試驗整改

張若塵，任煥煥，王書晨

（中檢西部檢測有限公司，陜西 西安 710000）

汽車前照燈近光配光試驗整改

張若塵，任煥煥，王書晨

（中檢西部檢測有限公司，陜西 西安 710000）

闡述汽車前照燈近光配光試驗的測試結(jié)果，分析產(chǎn)生結(jié)果的原因及改進辦法，并且通過整改使汽車的近光配光值滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。

近光；配光；反射鏡

汽車燈具以其功能可分為照明燈具和信號燈具。照明燈具包含：前照燈（近光燈和遠光燈）、前霧燈、倒車燈等；信號燈具包含：位置燈、示廊燈、轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈、后霧燈、牌照燈以及回復(fù)反射器等。對于汽車駕駛?cè)硕?，近光的使用頻率為所有燈具中最高的，近光配光的合適與否，與行車安全息息相關(guān)。就汽車國家標(biāo)準(zhǔn)而言，燈具標(biāo)準(zhǔn)繁多，將近約20個標(biāo)準(zhǔn)。而對前照燈而言，有4個標(biāo)準(zhǔn)，分別為：GB 4599—2007 汽車用燈絲燈泡前照燈；GB 21259—2007汽車用氣體放電光源前照燈；GB 25991—2010汽車用LED前照燈；GB/T 30036—2013汽車用自適應(yīng)前照明系統(tǒng)。

對日常路面行駛的私家車而言，大多數(shù)價值在20萬元以下，該類車主要采用的是燈絲燈泡，對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)是GB 4599—2007汽車用燈絲燈泡前照燈。

前照燈從設(shè)計到制造出來，需要經(jīng)過多道工序的銜接才能制造出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前照燈，任何一道工藝產(chǎn)生缺陷都會影響燈具的配光品質(zhì)。本文主要探究影響燈具品質(zhì)的因素。

1 近光的國標(biāo)要求

前照燈在標(biāo)準(zhǔn)上需要測量的主要參數(shù)有3個：光通量、光電參數(shù)及配光；光通量和光電參數(shù)是對燈泡進行測試得出，而配光是對燈體而言的。配光值的優(yōu)劣是對燈具品質(zhì)好壞的主要評價方式。GB 4599—2007上對近光的配光有明確的定義，如圖1所示。

2 初次測試的基本情況及結(jié)果分析

本次試驗對象為某廠生產(chǎn)的汽車燈具。因配光值在試驗限值下限來回波動，造成測試結(jié)果總在限值邊緣波動。初次測試結(jié)果如表1所示。

表1 初次配光測試結(jié)果

此燈具明暗截止線很不清楚，Ⅲ區(qū)1.027Lx的限值已經(jīng)超過規(guī)定最大限值0.027Lx，而Ⅰ區(qū)測試值為51.42Lx，標(biāo)準(zhǔn)要求Ⅰ區(qū)測試值小于2倍E50R，即需要小于51.51Lx。通過配光圖可以看到，Ⅲ區(qū)在配光圖上方，Ⅰ區(qū)在配光圖下方。由于上下兩處都接近限值，所以燈體在照準(zhǔn)階段在V-V方向沒法再進行移動。而且左上角在燈體點亮的時候發(fā)現(xiàn)有一處光斑，光斑的存在也使左右h-h無法移動。在轉(zhuǎn)臺上的燈具已經(jīng)無法通過移動轉(zhuǎn)臺位置來調(diào)整配光值。配光值已經(jīng)確定。數(shù)據(jù)表明，這個燈具的配光值在限值的邊緣。

3 配光整改

在參考第一次的配光曲線后，配光測試值不佳的原因我們假設(shè)有如下因素：①配光模擬設(shè)計原因；②配光鏡材料原因；③燈泡品質(zhì)原因；④燈體工藝原因。

3.1 第1次整改

3.1.1 第1次整改分析

為了判斷燈具反射鏡是否能將所有光全投射到受光器上，經(jīng)與該廠人員確認(rèn)裝夾位置無誤后，將燈具點亮至標(biāo)準(zhǔn)電壓，帶墨鏡走到受光器位置，目視汽車燈具。

經(jīng)觀察，反光鏡的右一花紋在受光器接受方向光線反射不強烈，與其他反光鏡花紋有很大的不同。初步判定其設(shè)計或者制造有問題。廠家設(shè)計人員用lucidsharp重

新建模，得到的3D模型如圖2所示。

重新設(shè)計了右一花紋，同時對其他花紋進行了優(yōu)化。優(yōu)化后的結(jié)果是消除了左上角的光斑，同時重新定義了明暗截止線部分。如圖3所示。

3.1.2 第1次整改結(jié)果

圖3 重新模擬設(shè)計圖

表2 第1次配光值測試結(jié)果

第1次整改結(jié)果如表2所示。這個結(jié)果比較出乎意外。原先預(yù)想的結(jié)果是本次配光的各個測試點的結(jié)果應(yīng)是大幅處于合格范圍內(nèi)，不會在限值上下波動。而從這次的配光圖形中可以看出，燈體若再進行多次照準(zhǔn)調(diào)試，Ⅲ區(qū)配光值也可以壓著限值的上限通過。但是本次整改并未達到之前期望，從數(shù)據(jù)上看，配光數(shù)據(jù)有一些上升，但和上次并沒有太大的區(qū)別。所以排除了設(shè)計方面的原因，認(rèn)為廠家設(shè)計沒有問題，可能在工藝或者材料選用中出現(xiàn)問題。3.2 第2次整改

3.2.1 第2次整改分析

考慮到燈具材料使用PP塑料。那么在鑄造成型后，需要考慮塑料件的收縮比例，所以需要檢具對車燈腔體進行檢驗。

此燈具配備的汽車早已上市多年，廠里采用的是老式鐵檢具。在多年使用中考慮到磨損及生銹原因，有可能導(dǎo)致測量不準(zhǔn)。而變形的車燈腔體壓迫光學(xué)機構(gòu)，造成精度方面存在問題。所以新制造了用環(huán)氧樹脂制造的檢具，重新進行了測量。

3.2.2 第2次整改結(jié)果

用新檢具選取若干合適燈具，再次進行了數(shù)次試驗后，最好的結(jié)果如表3所示。

表3 第2次配光值測試結(jié)果

可以看到，試驗結(jié)果總體來講變化不大，還是需要多次調(diào)整才能將測試值調(diào)到限值周邊，說明該廠的檢具沒有問題。

從前2次試驗來看，設(shè)計及燈腔體制造都沒有問題，所以將整改的對象轉(zhuǎn)移到零部件上。

3.3 第3次整改

3.3.1 第3次整改分析

從上次整改分析之后，將分析方向從仿真方面轉(zhuǎn)移到一致性生產(chǎn)工藝或者材料選用方面。因配光鏡材料PMMA在透過率方面比PC好，所以考慮將原配光鏡PC材料更換成PMMA材料。反光鏡鍍鋁工藝前的涂料涂覆是其中比較重要、也易出問題的一環(huán)。國內(nèi)涂覆以人工為主，與工人技術(shù)水平密切相關(guān)，流淌和涂覆不均勻往往會導(dǎo)致后續(xù)鍍鋁出現(xiàn)問題。所以這次建議廠家設(shè)計人員采用PMMA作為配光鏡制造材料，同時再一次整改反光鏡的生產(chǎn)工藝，選用經(jīng)驗豐富的工人重新制造了幾只反射鏡。

3.3.2 排除影響因素

在本次的樣件試驗之前，排除上2次試驗中的不確定性因素。

注意：因型式試驗及一致性抽樣規(guī)則規(guī)定進行試驗需要使用檢測單位的標(biāo)準(zhǔn)燈泡，所以，建議廠家使用標(biāo)準(zhǔn)燈泡進行測試，為防止運輸過程中顛簸產(chǎn)生磨損，配光鏡表面貼上塑料保護膜，并將燈體放入快速成型的泡沫箱中攜帶；提前3 h將實驗室室內(nèi)溫度調(diào)至25 ℃，為防止空調(diào)熱風(fēng)影響試驗結(jié)果，在測試時，會暫時關(guān)閉空調(diào)；仔細確認(rèn)燈泡卡爪螺絲安裝問題。

3.3.3 第3次整改結(jié)果

第3次測試結(jié)果如表4所示。由表4可以看到，配光測試值處于限值內(nèi)，說明此次整改結(jié)果比較合適，證明配光測試值的優(yōu)劣與工人技術(shù)水平直接相關(guān)。

表4 第3次配光測試結(jié)果

4 結(jié)論

本次整改共進行了3次，最終成功地將配光值整改到符合國家標(biāo)準(zhǔn)。作為檢測機構(gòu)的從業(yè)者，除了理解國標(biāo)，也要涉足汽車燈具的設(shè)計知識。這樣才能為企業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時可以更好地為本單位的委托方提供意見。

［1］ GB 4599—2007，汽車用燈絲燈泡前照燈［S］.

［2］ 陶永亮.真空鍍鋁膜在汽車燈具上的應(yīng)用［J］.電鍍與涂飾，2014，33（13）：573-576.

［3］ 陶永亮.汽車燈具塑件檢具設(shè)計制造技術(shù)分析［J］.塑料制造，2012（10）：82-84.

（編輯 凌 波）

征集國Ⅳ和國Ⅴ柴油發(fā)動機稿件

應(yīng)讀者需求，我刊征集國Ⅳ國Ⅴ柴油發(fā)動機后處理系統(tǒng)的工作原理、電路以及常見故障排除稿件，期待您的來稿和關(guān)注！

稿件需密切聯(lián)系實際，深入淺出，全文字?jǐn)?shù)含圖表控制在8000字以內(nèi)。此類稿件優(yōu)先刊登。

投稿郵箱：qcdq@qcdq.cn

咨詢電話：0731-82798408 http://www.qcdq.cn

《汽車電器》雜志社

Test and Improvement to Car Headlamp Low Beam

ZHANG Ruo-chen，Ren Huan-huan，WANG Shu-chen
（China Certification Western Corporation，Xi’an 710000，China）

This paper mainly describes the low beam test results，analyzes causes and proposes improvement scheme，which makes the vehicle to meet national standards.

low beam；grade；reflector

U463.65

A

1003-8639（2017）09-0040-03

2017-06-28

張若塵（1989-），男，工程師，從事燈具及汽車零部件檢驗工作。