文 /王 華
【機動車專欄】
新舊機動車用前霧燈配光性能標準比對分析
文 /王 華
國家標準GB 4660-2016《機動車用前霧燈配光性能》已于2016年1月初發布并實施,是GB 4660-2007《汽車用燈絲燈泡前霧燈配光性能》的修訂版,參考了ECE R19 Rev6《關于批準機動車前霧燈的統一規定》法規中的技術要求。本文比對了GB 4660-2007、GB 4660-2016和ECE R19,分析三者差異,希望能為國內燈具廠前霧燈的進一步開發提供一些參考。
前霧燈 B級 F3級
隨著汽車燈具技術的不斷發展,為了提高車輛的行車安全,許多國外進口車上都安裝了高亮度、照射范圍更寬距離更長的LED/HID前霧燈,歐洲法規方面將這一類燈具稱為“F3”級前霧燈,并將使用的燈絲燈泡光源前霧燈定義為“B級”前霧燈。為了更好地規范這類前霧燈,也為了方便國內燈具廠商研發F3級前霧燈,我國發布了國家標準GB 4660-2016《機動車用前霧燈配光性能》,于2017年正式實施。為使燈具制造商更好地理解這個標準,本文對配光性能和試驗方法等技術內容,將 GB 4660-2016與 GB 4660-2007《汽車用燈絲燈泡前霧燈配光性能》(以下簡稱“2007版”)和ECE R19 Rev6 《關于批準機動車前霧燈的統一規定》(以下簡稱“ECE R19”)進行分析比對研究,以使汽車燈具企業更有效地執行新版標準。
從 2007版、ECE R19以及 GB 4660-2016的適用范圍可以看出,相對于2007版GB 4660-2016適用范圍更廣,增加了L3、L4、L5、L7類(即摩托車、三輪摩托車和全地形車); ECE R19的適用范圍與GB 4660-2016相似,僅增加了T類(農用車),我國農用車已有自己的燈具標準體系,故GB 4660-2016未將T類納入。
依據GB 4660-2016生產的前霧燈可以作為摩托車前霧燈使用,但如何規范安裝,在2010版GB 18100“摩托車照明和光信號裝置的安裝規定”系列標準中尚未涉及,這有待該標準的修訂。
2007版要求的申請資料是最少的,僅僅相當于GB 4660-2016中的B級前霧燈申請資料。由于GB 4660-2016對前霧燈開始有了左右之分,因此,寫明了提供的兩只樣燈必須為左右一對(如有),安裝的燈絲燈泡必須為GB 15766.1-2008《道路機動車輛燈泡尺寸、光電性能要求》或者ECE R37《燈泡》中規定的燈絲燈泡(無論其是否可更換)。GB 4660-2016相對2007版,增加了F3級前霧燈申請材料。除與B級前霧燈相同的資料外,還對使用LED、HID等光源增加了資料的要求,包括LED模塊、整流器、光分配系統、光源控制器以及配光鏡抗UV性能等。ECE R19為歐盟對認證機構提出的要求,與我國的區別主要是在申報通告信息上,要求提交試驗材料和證明資料一致。
2007版采用隨機抽取樣品,配光性能降為80%測試,GB 4660-2016則綜合了2007版和ECE R19的生產一致性管理方法,沿用國家標準的隨機抽樣方法和使用ECE R19具體配光測試要求。
2007版中提出設計和制造應保證其在正常使用條件下,即使受到振動,仍能滿足使用要求和符合本標準的規定。GB 4660-2016中除了沿用這些要求外,還增加了透鏡正確的安裝位置應該被清楚地標記,透鏡與反光鏡應該被完全固定好,防止使用時產生任何旋轉;要求應通過目測檢驗,必要時采用試驗裝置檢驗,核實是否符合要求。這些要求與ECE R19基本相同。
2007版要求前霧燈應具有獨立的光束調整裝置。如前霧燈與前照燈為一組合件,并有獨立光源時,調整裝置應能單獨調整。GB 4660-2016繼續保留同樣要求,還細分出對于反光鏡與透鏡不可分離的前霧燈,燈光組件不必設置這種裝置,而是通過其他方式實現光束調整,與ECE R19要求基本一致。
光束調整為前霧燈的設計要求,GB 4660-2016未添加具體要求,只是將描述更加細化,這對燈具制造商來說標準沒有提高設計要求,而且詳細描述的透光鏡與反光鏡不可分離的燈具并非主流技術。
2007版要求光源使用與GB 15766.1-2008或者ECE R37規定的燈絲燈泡要求一致,GB 4660-2016則不僅為燈絲燈泡光源,還包括了LED、HID和光發生器等其他光源,對不同類型的光源提出了不同的要求。ECE R19和GB 4660-2016一樣,允許前霧燈使用多種光源,并提出了類似的要求。
雖然,GB 4660-2016比2007版在光源方面提出了更多的要求,但這些要求是針對新光源類型的,對于可更換燈絲燈泡光源并沒有提出新要求。因此,對于那些生產B級前霧燈的燈具企業,其要求沒有發生變化。對于生產使用其他類型光源F3級前霧燈則有光源備案要求。
2007版中無此要求,GB 4660-2016則要求前霧燈及其壓載系統或光源控制裝置不會產生引起該車輛其他電子系統功能不正常的輻射或電路線干擾,ECE R19也有此要求。
GB 4660-2016 和 ECE R19 之所以在標準中增加了此要求,是因為使用的新光源會涉及到整流器、光源控制器等電子產品,會產生電磁輻射。因此,對燈具制造商來說,如果設計制造F3級前霧燈,必須要求光源企業或其他相關配套企業確保電子系統的輻射不會產生干擾。
2007版要求測試屏幕在距離基準中心前25 m處的垂直屏幕上,測量的有效區域為邊長65 mm的正方形內。GB 4660-2016則為25 m遠的虛擬球形測量屏幕,其測試點為邊長65 mm的正方形內,這與ECE R19的配光屏幕和測量區域一致。
2007版無此要求,GB 4660-2016有概括性要求,ECE R19則提出設計要求。
在做配光測試前,燈具應在配光屏上進行照準。2007版要求照準屏幕為25 m。GB 4660-2016和ECE R19要求照準屏幕10 m與25 m均可。允許采用兩種方式的照準的主要原因是:虛擬球形配光屏幕,可以大大縮小暗室的面積,25 m處只需要留一個光通道便可進行測試,而且現在F3級前霧燈的配光測量區域更大,已經不可能采用光度計進行實點測量,只能采用虛擬球形配光屏幕測量。照準是通過對準配光屏幕上對準明暗截止線,來確定燈具放置的上下左右位置,確保測量數值的正確性。因此,在25 m照準和10 m照準本質上來說不會影響測試結果。
GB 4660-2016分兩類配光要求: B級和F3級。2007版的配光性能相當于GB 4660-2016中B級燈的配光性能。GB 4660-2016配光要求是以cd為單位,測試位置是用角度來表示, 2007版配光采用的是lx,測試位置是以距離HV點多少距離來表示。ECE R19與GB 4660-2016一致(見 表 1)。

表1 GB 4660-2007與GB 4660-2016的B級燈配光性能比較

圖1 B級前霧燈配光屏幕
從表1可以看出,只有2007版對C區15 °以上有要求,而GB 4660-2016和ECE R19對vv線15 °~60 °的線段提出最大值要求,其他測試區域則基本相同。配光要求上,GB 4660-2016和ECE R19對A、B、C區的發光強度要求更低,D、E兩區則提高了發光強度要求。
從圖1可以看出GB 4660-2016對前霧燈照亮路面的要求和B區防眩目的要求比以前提升了很多。
由于F3級采用的都為高亮度的光源,其配光性能的光度數值和2007版沒有可比性,而與ECE R19卻是等同的。H-H線代表的是地平線,F3只測量D區,主要代表前方路面的區域;線段1-5代表了地平線上方區域,相當于以前的A、B、C三塊區域;線段6為D區的中間線,線段7為靠近車輛的區域,左右線段8、9代表道路兩側的區域。從圖2中可以看到,由于現在檢測燈具采用了旋轉燈具掃描虛擬球形配光屏的方法,對于掃描區域來說,消耗的時間非常多。為了控制產品的性能同時又減少檢測的時間,GB 4660-2016對于非重點區域采用了掃描線段的方法,對于最關鍵的道路照明區域D區還是采用區域掃描的方法。
GB 4660-2016增加了新光源HID和LED,它們與普通鹵素燈的電壓、預熱不同。
2007版沒有對明暗截止線清晰度和直線性的判定要求,GB 4660-2016和ECE R19有具體的試驗方法和判定依據。
從上述的比對分析看出,GB 4660-2016與ECE R19的要求更接近,嚴于2007版。燈具制造商如果技術一時無法滿足F3級前霧燈,可先從B級前霧燈做起,并且對于新產品,GB 4660-2016給予了3年的過渡期,希望企業盡早地進行技術改進。

圖2 F3級前霧燈配光屏幕
GB 4660-2016 Photometric Characteristics of Power-driven Vehicle Front Fog Lamps was issued in early January 2016 and implemented, which replaces GB 4660-2007 and adapts the technical requirements of ECE R19 Rev6: Uniform Provisions Concerning the Approval of Power-driven Vehicle Front Fog Lamps. This paper studies and compares the technical requirements among GB 4660-2007, GB4660-2016 and ECE R19, and points out the differences between them, hoping to provide some reference for the further development of fog lamps in domestic lamp factories.
Front fog lamps; Class B; Class F3
上海機動車檢測認證技術研究中心有限公司)