实验一 汽车前照灯光照强度与配光
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第五章前照灯检测前照灯检测仪是用来检测机动车前照灯配光性能和照射方向好坏的仪器。
因检测方法的不同,检测仪在结构上略有差异,按光学测量方式可分为聚光式、投影式、和自动跟踪光轴式(用光电池或CCD等作传感器)等、按测试方法和功能可分为手动、电动、远光光轴自动跟踪、远近光光轴自动跟踪式。
第一节前照灯检测仪的结构与工作原理一、投影式前照灯检测仪结构与工作原理仪器主体由车架和受光箱两部分构成(如南华产QD-100型、佛分产FD-2型)。
受光箱用以接受被检前照灯的光束并进行检测。
受光箱安装在车架上,可沿立柱由电动机驱动(或摇动手轮)上下移动,并可在地面上沿轨道左右移动,外形结构见图2-5-1。
图2-5-1 灯光仪整体结构由被检前照灯发出的光束经聚光镜会聚后,由反射镜反射到屏幕上。
屏幕呈半透明状态,在屏幕上可看到光束的光分布图形。
该图形近似于在10米屏幕上观察的光分部特性。
屏幕上对称分布五个光检测器,如图2-5-2所示。
№1及№2用以检测垂直方向的光分布,其输出电流经转换成电压后,连接到垂直方向的指示表上。
通过旋转上下刻度盘,使反光镜移动,从而使№1及№2输出信号相等,上下指示表指示为零。
此时上下刻度盘指示出光轴偏移量的数值。
№3及№4用以检测左右方向的光分布情况,其原理同上。
由左右刻度盘指示出光轴偏移量。
№5用以检测发光强度,其输出放大后由发光强度指示表指示发光强度数值。
图2-5-2光接受箱内部结构图和硅光电池板二、自动跟踪光轴式前照灯结构与工作原理(单测远光)仪器外形如图2-5-3所示。
仪器主要由驱动机构及光接收箱构成(如佛山产全自动FD-1型、南华产全自动QD-300型)。
底箱内装左右方向驱动系统及垂直方向牵引系统,以驱动仪器整机作左右方向运动及牵引光接收箱作垂直方向运动。
仪器可沿导轨左右移动整个设备。
图2-5-3 全自动前照灯检测仪外形结构在光接收箱内部有一透镜组件(图2-5-4)。
在光接受箱的正面装有上下左右四个光电池,用作光轴追踪。
2011年第7期 (总第209期) 黑龙江交通科技
HE LLONGdlANG dlAOTONG KEOI No.7,2011
(Sum No.209)
汽车前照灯及其检测 于 洪 【海林农场交通科)
摘要:前照灯是保障汽车夜间或阴暗天气情况下安全行车的有效装备,为避免会车时对方驾驶员眩目,应 使汽车前照灯的近光分布的大部分光直接照在“目标区”,少量或微量照在“眩目区”。前照灯的光束调整正 确与否,直接影响到车辆夜间的行驶安全。因此,汽车前照灯应定期进行检测、调整、使之符合规定。 关键词:汽车前照灯;前照灯检测 中图分类号:U467 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)07—0232—02
1汽车前灯发展现状 汽车前照灯应具有双光束功能,即远光和近光、远光用 于前方无来车或不尾随其他车辆时的行驶照明。近光主要 用于两车相会时的近距离照明,还可以在尾随前车与前车相 距3O一50 m时;在有路灯照明的城市道路上行驶时;通过交 通岗位之前时;以及在昏暗天气情况也使用近光。对装有四 灯制的汽车,四灯并排时,双光束灯装于外例,远光单光束灯 装于内侧。 目前汽车前照灯光束调整标准有美国的SAE标准、欧 洲的ECE标准、我国的GB7454--87国标。标准以调整远光 为主,ECE标准则以近光为主,我国标准基本符合ECE标 准,标准的差别主要由于车灯结构关系所致。 SEA车灯结构的远光灯丝位于反射镜的焦点上,其反射 光沿光轴线平行射向远方。而近光灯丝则位于焦点的上方, 其反射光的光束核心部分是向下倾斜射出的,向上的光线已 扩散削弱,由此近光照射在屏幕上的光投影没有明显的明暗 截止线。 ECE车灯结构的远光灯丝与SAE一样置于反射镜的焦 点上,呈直柱状的近光灯丝则置于焦点前面而略高于灯轴线 并与之平行,且在其下方有一配光屏。这样近光灯丝的光线 只落在反射镜的上半部。再被反射形成具有明显截止分布 的光束。其远、近光束中心的夹角为0.57。(近光不是光束 中心,而是明暗截止线)其光束偏移值较SAE近光系统要 小。由此可知,ECE近光系统有明暗截止线,在屏幕上光学 照准较为容易确定,所以调整光束时以近光为主。而SAE 近光系统无明暗截止线,缺乏清晰的界限,照准难,但对称性 椭圆远光的光学照准容易掌握,所以SAE标准以调整远光 为主。在国际上也是通用的。 藿 薹 薹 《 茎 《垂至 三一 囤1 汽车前照灯近、远光的检测示意图 前照灯检测只要是照射方向和发光强度。照射方向的 检测,也就是灯光光轴偏斜量的检测,其检测方法有两种,一 种是屏幕法,另一种是光学一起测试法。屏幕法是通过目视 进行的,即凭借视力观察位于距车灯前面10 11"1处垂直屏幕 上的光斑情况。光学一起测试法是利用光学仪对光束进行 检测,测试距离可以缩短为3 m、1 m、0.3 m。操作简便,减 收稿日期:2011—05-28 ・232・ 少场地。但屏幕法检测是基础,光学一起检测的数值都是换 算为距车灯10 m屏幕上偏斜量的数值。发光强度都是通过 车灯检测仪的光度计来检测。 2汽车前灯的检测 2.1车灯的屏幕检测 选择一平整的地面(地面长度大于车长加10 In)在地面 的端头垂直面设置一屏幕,屏幕上标出坐标基本轴线,车辆 检测时使被测车辆的两个前照灯位于垂直的屏幕前10 m处 停稳,即可进行检测。 光束调整的幅度通常用光束偏移值h(era/dam)表示。 h(em/dam)表示在10 Ill范围内光束沿灯轴水平方向向下移 动的距离。光束调整的幅度其他国家也有所不同,如美国检 测距离为25尺(7.62 m)俄、日等国用光束倾斜度为计量单 位。为计量单位、h与口的关系为:h=10・tga 其关系:H表示灯高,h表示偏移值,n表示倾斜度。 我国目前车灯分为A、B、C三类、A类灯使用较为广泛、 其内容见表1。 表1 A类车灯的标准
背景知识介绍前照灯的照明要求世界各国交通管理部门一般都以法律形式规定了汽车前照灯的照明标准,以确保夜间行车的安全,基本要求如下:1.前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明,使驾驶员能看清车前100m以内路面上的任何障碍物。
随着高速公路的建成,汽车行驶速度的提高,要求汽车前照灯的照明距离也相应的增长,现代有些汽车的前照灯照明距离已达到200~250m。
2.应具有防止眩目的装置,确保夜间两车迎面相遇时,不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故。
为了满足第一个要求,根据光路的可逆性原理,在前照灯的设计和制造上,装置了反射镜、配光镜和灯泡组成的光学系统。
为了满足第二个要求,对前照灯的使用作了必要的规章制约,同时还对灯泡结构作了合理的设计。
前照灯的结构前照灯由光源(灯泡)、反光镜、配光镜三部分。
1.灯泡汽车前照灯灯泡的结构如图5-2所示。
目前,汽车前照灯用灯泡的额定电压有6V、12V 和24V三种。
灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成,由钨丝制作成螺旋状,以缩小灯丝的尺寸,有利于光束的聚合。
为了保证安装时使远光灯丝位于反射镜的焦点上,使近光灯丝位于焦点的上方,故将灯泡的插头制成插片式(图5—2所示)。
插头的凸缘上有半圆形开口,与灯头上的半圆形凸起配合定位。
三个插片插入灯头距离不等的三个插孔中,保证其可靠连接。
这种插片式灯泡的优点具有结构简单,拆装方便,接触性能可靠,并能与全封闭式前照灯通用,因此,国内生产的前照灯灯泡多采用这种结构。
前照灯的灯泡是充气灯泡,是把玻璃泡内的空气抽出后,再充满情性混合气体。
一般充入的惰性气体为96%的氩气和4%的氮气。
充入灯泡的惰性气体可以在灯丝受热时膨胀,增大压力,减少钨的蒸发,提高灯丝的温度和发光效率,节省电能,延长灯泡的使用寿命。
虽然充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。
但是灯丝的钨质点仍然要蒸发,使灯丝损耗。
而蒸发出来的钨沉积在灯泡上,使灯泡发黑。
近年来,国内外已使用了一种新型的卤钨灯泡(即在灯泡内充以情性气体中渗入某种卤族元素),其结构如图5-2b所示。
汽车灯具老化试验、光源辐照试验方法
汽车用灯的光源辐照试验是测试灯具配光镜材料的老化试验,用来确定其塑料光学部件的光源辐照耐抗性.
试验标准:
GB/T10485-2007道路车辆外部照明和光信号装置环境耐久性
GB4599-2007汽车用灯丝灯泡前照灯
GB4660-2007汽车用灯丝灯泡前雾灯
试验设备:CLM-SN-900A氙灯耐气候试验箱(其光源的光谱热量分布相近于温度介于5500K~6000K的黑体)
试验方法:
关于试验方法我们通常有测试整灯、配光镜、材料的三种选择,但是氙灯耐气候试验箱设备上面的夹板只能夹平面的试样,且由于整灯不规则,光源到整灯的上面的各个点的距离也就不一样,会影响辐照度的均匀性。
故我们遵守标准上面的要求:
试样:三块新的塑料配光镜或其材料试样
试验条件和方法:在试验箱内,与试验处在同一水平位置上的黑色板温度为50±℃,光源与试样之间应该放置相应的滤光片,尽可能减少波长小于295nm 和大于2500nm的辐射的影响。
试样环绕光源以1~5r/min的速度转动。
试样的辐照度为:1200W/㎡±200W/㎡,在辐射期间接收到4500MJ/㎡±200MJ/㎡的辐射能量。
在试验期间,试样应依次喷水5min,干燥25min,反复循环至试验结束。
喷洒用的蒸馏水在23±2.5℃时电阻率小于1mS/m.
结果判定:试验后,试样外表面应无裂纹、擦伤、屑片和变形,其透光率变化△t=(T2-T3)/T2的平均值△t m≤0.020
中国环境老化试验中心。
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:A、近光>40m,高度<H H—车灯中心离地高度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。
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/cm²)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。
项目四汽车前照灯检测模块1典型汽车前照灯检测仪的使用一、汽车前照灯检测的作用和要求(一)、汽车前照灯检测的作用前照灯是汽车在夜间或在能见度较低的条件下,为驾驶员提供行车道路照明的重要设备,而且也是驾驶员发出警示,进行联络的灯光信号装置。
所以前照灯必须有足够的发光强度和正确的照射方向。
由于在行车过程中,汽车受到振动,可能引起前照灯部件的安装位置发生变动,从而改变光束的正确照射方向,同时,灯泡在使用过程中会逐步老化,反射镜也会受到污染而使其聚光的性能变差,导致前照灯的亮度不足。
这些变化,都会使驾驶员对前方道路情况辨认不清,或在与对面来车交会时造成对方驾驶员眩目等,从而导致事故的发生。
因此,前照灯的发光强度和光束的照射方向被列为机动车运行安全检测的必检项目。
(二)、前照灯安全检测的要求1、前照灯光束照射位置要求1)机动车在检验前照灯的近光光束照射位置时,前照灯在距离屏幕10m处,光束明暗截止线转角或中点的高度应为0·6H-0·8H(H为前照灯基准中心高度,下同),其水平方向位置向左向右偏差均不得超过100mm。
2)四灯制前照灯其远光单光束灯的调整,要求在屏幕上光束中心离地高度为0.85H-0.9OH,水平位置要求左灯向左偏不得大于10O mm,向右偏不得大于170mm;右灯向左或向右偏均不得大于170mm。
3)机动车装用远光和近光双光束灯时以调整近光光束为主。
对于只能调整远光单光束的灯,调整远光单光束。
4)机动车每只前照灯的远光光束发光强度应达到表 1的要求。
测试时,其电源系统应处于充电状态2、前照灯发光强度要求表 1前照灯远光光束发光强度要求检查项目车辆类型新注册车在用车两灯制四灯制两灯制四灯制汽车、无轨电车 15000 12000 12000 10000允许四灯制的机动车其中两只对称的灯达到两灯制要求视为合格。
二、汽车前照灯检测设备(一)、前照灯检测仪检测原理前照灯检测仪,一般是采用具有把吸收的光能变成电流的光电池元件,按照前照灯主光轴照射光电池产生电流的比例,来测量前照灯的发光强度和光轴偏斜量的。