摘要:本文阐述汽车前照灯近光配光试验的测试结果,分析产生结果的原因及改进办法,并且通过整改使汽车的近光配光值满足国家标准。
汽车灯具以其功能可分为照明灯具和信号灯具。照明灯具包含:前照灯(近光灯和远光灯)、前雾灯、倒车灯等;信号灯具包含:位置灯、示廊灯、转向信号灯、制动灯、后雾灯、牌照灯以及回复反射器等。对于汽车驾驶人而言,近光的使用频率为所有灯具中最高的,近光配光的合适与否,与行车安全息息相关。就汽车国家标准而言,灯具标准繁多,将近约20个标准。而对前照灯而言,有4个标准,分别为:GB4599-2007汽车用灯丝灯泡前照灯;GB 21259-2007汽车用气体放电光源前照灯;GB 25991-2010汽车用LED前照灯;GB/T 30036-2013汽车用自适应前照明系统。
对日常路面行驶的私家车而言,大多数价值在20万元以下,该类车主要采用的是灯丝灯泡,对应国家标准是GB 4599-2007汽车用灯丝灯泡前照灯。
前照灯从设计到制造出来,需要经过多道工序的衔接才能制造出符合国家标准的前照灯,任何一道工艺产生缺陷都会影响灯具的配光品质。本文主要探究影响灯具品质的因素。
1 近光的国标要求
前照灯在标准上需要测量的主要参数有3个:光通量、光电参数及配光;光通量和光电参数是对灯泡进行测试得出,而配光是对灯体而言的。配光值的优劣是对灯具品质好坏的主要评价方式。GB 4599-2007上对近光的配光有明确的定义,如图1所示。
2 初次测试的基本情况及结果分析
本次试验对象为某厂生产的汽车灯具。因配光值在试验限值下限来回波动,造成测试结果总在限值边缘波动。初次测试结果如表1所示。
此灯具明暗截止线很不清楚,III区1.027Lx的限值已经超过规定最大限值0.027Lx,而I区测试值为51.42Lx,标准要求I区测试值小于2倍E 50R,即需要小干51.51 Lx。通过配光图可以看到,III区在配光图上方,I区在配光图下方。由于上下两处都接近限值,所以灯体在照准阶段在V-V方向没法再进行移动。而且左上角在灯体点亮的时候发现有一处光斑,光斑的存在也使左右h-h无法移动。在转台上的灯具已经无法通过移动转台位置来调整配光值。配光值已经确定。数据表明,这个灯具的配光值在限值的边缘。
3 配光整改
在参考第一次的配光曲线后,配光测试值不佳的原因我们假设有如下因素:①配光模拟设计原因;②配光镜材料原因;③灯泡品质原因;④灯体工艺原因。
3.1第1次整改
3.1.1第1次整改分析
为了判断灯具反射镜是否能将所有光全投射到受光器上,经与该厂人员确认装夹位置无误后,将灯具点亮至标准电压,带墨镜走到受光器位置,目视汽车灯具。
经观察,反光镜的右花纹在受光器接受方向光线反射不强烈,与其他反光镜花纹有很大的不同。初步判定其设计或者制造有问题。厂家设计人员用lucidsharp重新建模,得到的3D模型如图2所示。
重新设计了右一花纹,同时对其他花纹进行了优化。优化后的结果是消除了左上角的光斑,同时重新定义了明暗截止线部分。如图3所示。
3.1.2第1次整改结果
第1次整改结果如表2所示。这个结果比较出乎意外。原先预想的结果是本次配光的各个测试点的结果应是大幅处于合格范围内,不会在限值上下波动。而从这次的配光图形中可以看出,灯体若再进行多次照准调试,III区配光值也可以压着限值的上限通过。但是本次整改并未达到之前期望,从数据上看,配光数据有一些上升,但和上次并没有太大的区别。所以排除了设计方面的原因,认为厂家设计没有问题,可能在工艺或者材料选用中出现问题。