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1、汽车前照灯介绍,目 录,一、前照灯基本概述 二、前照灯的种类说明 三、光学度量单位简述 四、眩目光知识介绍 五、回复反射器知识介绍 六、灯具用塑料材料介绍 七、灯具生产主要工艺过程,一、前照灯基本概述,1、汽车照明和信号装置的分类,前照灯的光束有两种： 一种是远光，在没有对开车的道路行驶时的行驶光束 一种是近光，在照明条件好的道路上或在有对开车的道路上行驶时的会车光束。 对前照灯的主要要求是： 1、汽车在夜间行驶时，前照灯的远光能照亮车前100m处一定范围内、高2m的物体，保证司机发现前方有障碍物时及时采取制动或绕行措施，确保行车安全 2、在使用前照灯近光时，不但应保证车前40m处司机能看清障
2、碍物，而且不能让迎面对开的司机或行人产生眩目，以确保汽车在夜间交会车行驶时的安全。,2、汽车前照灯的光束说明,二、汽车前照灯的种类说明,1、汽车前照灯的种类说明,汽车的前照灯一般有白炽、卤素、氙气等类型。随着汽车技术的不断发展，过去那种白炽真空灯已先后被淘汰。现在汽车的前照灯以卤素灯、氙气灯为主。,2、白炽灯,普通白炽灯通过灯内的金属钨在真空环境下发光所获得照度，但是金属钨在真空环境下通电，产生光的同时也产生钨蒸气，造成亮度逐渐下降，灯光越用越暗。 虽然很多车前大灯仍在使用白炽灯，但是普通白炽灯还是会逐渐被淘汰的。,3、卤素灯,卤素灯，就是在灯泡内渗入少量的的惰性气碘，从灯丝蒸发出来的钨原子与
3、碘原子相遇反应，生成碘化钨化合物，当碘化钨化合物一接触白热化的灯丝(温度超过1450)，又会分解还原为钨和碘，钨又重新归队回到灯丝中去，碘则重新进入气体中。如此循环不已，灯丝几乎不会烧断，灯泡也不会发黑，所以它要比传统的白炽前照灯寿命更长，亮度更大。现在的汽车普遍采用的都是这种前照灯。,结构说明卤素灯有其独特的配光结构，每支灯光内有两组灯丝，一组是主光束灯丝，发出的灯光经灯罩反射镜反射后径直向前射去，这种光源就是我们平时所说的“远光”。另一种是偏光束灯丝，发出的光给遮光板挡到灯罩反射镜子的上半部分，其反射出去的光线都是朝下漫射向地面，不会给对面来车的驾驶者造成眩目，这种光源就是我们平常所说的“
4、近光”。,4、氙灯,简述 氙气灯，英文简称是HID。它所发出的光照亮度是普通卤素灯的两倍，而能耗仅为其三分之二，使用寿命可达普通卤素灯的十倍。氙气灯极大地增加了驾驶的安全性与舒适性，还有助于缓解人们夜间行驶的紧张与疲劳。驾车者可在第一时间内发现危险，从而获得足够的反应时间，很大程度减少了夜间事故发生率。从市场上看，氙气前照灯将会成为市场的主流。HIDHigh Intensity Discharge 高强度放电,氙灯工作原理说明,灯控ECU将蓄电池电压转化成高达20000伏的高压电，使HID灯泡瞬间点亮。,HID灯点亮步骤： 1、在HID灯泡两极之间附加高电压（20000V）; 2、发光管内的氙
5、气被施加电压后电离放电； 3、氙气放电使发光管内温度上升，水银蒸发形成电弧放电； 4、水银弧放电使发光管内温度进一步上升，金属卤化物蒸发； 5、蒸发的卤化物（钠、钪）在水银弧内，分解成金属原子和碘原子； 6、分离出的金属原子以特有光谱发光；,HID灯泡内注入氙气、水银、金属卤化物，利用高压进行电弧放电。,氙灯的优点 省电 超亮度 色温度舒适度高 寿命长 安全,省电 一般车厂的卤素大灯大都需要耗费60W上下的电力，而有些品牌的HID气体放电大灯在安定器的稳定动作下，平均只需35W的电力来供应氙气灯泡发光，至于省下的电力，就等于间接省下了油钱。 超亮度 氙灯发射的光通量是卤素灯的2倍以上，同时电能
6、转化为光能的效率也比卤素灯提高70%以上，所以氙灯具有比较高的能量密度和光照强度。氙气大灯可以输出高达3200Lumen的亮度，而一般卤素灯泡最多也只能产生1000Lumen上下的亮度，由此看出氙气大灯的亮度是传统卤素灯三倍。,色温度舒适度高 HID灯可以制造出4000K左右的色温光，是接近正午日光的颜色，人眼的接受度及舒适度最高。这样的灯光用在车辆的夜间照明上，可以有效减少驾驶人的视觉疲劳，对于驾车安全性也间接有所助益。 寿命长 由于氙灯没有灯丝，因此就不会产生因灯丝断而报废的问题，使用寿命比卤素灯长得多，据介绍氙灯使用寿命相当于汽车平均使用周期内的全部运行时间。就算品质再高的卤素灯泡，最多
7、也只能连续使用400小时；而利用气体发光的氙气灯泡，最少都有2500小时的使用寿命，也就是说在正常的用车条件下，一组HID气体放电灯足够用上6年多！,安全 不会因为泡水或有水气因素而产生爆裂。发生事故时，高压包内的感知电路能立刻把高压电切断，以保护人员安全。高绝缘性的电线以及防电磁干扰的设计使用户高枕无忧。,氙灯和卤素灯的效果对比,双氙灯介绍市面上的双氙气灯有三种形式。 第一种，远光灯是卤素灯，好处是闪灯时候没有延迟。氙气灯是近光灯，夜间行车时，当远光卤素灯打开的时候，近光氙气灯透镜里有一块遮光片会自动抬起，所以近光氙气灯这时候也变成远光灯了，等于是四盏远光灯照着前方。目前大部分车是用这种模式
8、的。 第二种，取消了卤素远光灯，近光远光变化完全靠一个透镜完成。白天闪灯，也是直接点亮近光氙气灯然后遮光片抬起形成远光。估计这类车的氙气灯安定器特别质量好，用于闪灯延迟小。 第三种，相当罕见，也相当奢侈，就是近光远光四个灯泡完全是氙灯。,三、光学的度量单位简述,1、光强度、光通量、光照度、光亮度定义,2、色温的概念,绝对温度(Kelvin,K)色温度以绝对温度K来表示，是将一标准黑体(例如铂)加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛(蓝紫)、紫，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的温度称之为该光源的色温度。色温低颜色偏黄，色温高颜
9、色偏蓝。,光色温光效果3000K黄色光，强穿透力4200K白中带黄，原车配氙气灯5000K光全白，欧规最高色温6000K光全白，略带蓝色6500K阳光下的白天70008000K白中明显带蓝8000K以上蓝光，穿透力极差推荐：6000K左右的色温正好是最白略微开始转蓝的色温，人眼容易接受，不易疲劳，提高安全性，而卤素灯则较差。,四、眩目光知识介绍,1、眩目的概念,眩目光是指前照灯发出的光强度超过了人的眼睛适应范围的光。眩目光辉刺激人的视网膜形成光幕，使眼睛感受的亮度、对比度大大降低，造成人的视觉伤害，看不清任何物体，甚至使人的眼睛暂时失去控制能力，造成人本能地将眼睛闭合，会使对开车司机盲目行驶，
10、造成交通事故。,2、眩目光形成的原因,1、当光源点亮后的发光强度超过人眼睛的适应范围就产生了眩目，光源的发光强度越高产生的眩目就越严重。因此我们说的眩目的根源是光源的发光强度超过了一定值产生的。但是，同一个光源在同一个发光强度的情况下，由于光源周围的环境照度不同产生的眩目程度也不同。环境照度越亮光源产生的眩目程度就越轻。 2、光束分布（光形）对产生眩目的影响程度也很大。汽车前照灯的近光在保证照亮道路的情况下，做到防眩目或者说在不同程度上减轻眩目，就是靠改变配光来实现的。 3、光源周围的亮度（环境亮度）也是产生眩目的一个主要因素。因此，在现代化城市里采取改善道路照明来减轻汽车前照灯的眩目。 4、
11、光源与观察者的相对位置和距离对产生眩目程度也有很大影响。在宽阔的道路上，两车交会时，双方产生的眩目程度轻，因此增加道路宽度也可以减轻汽车前照灯的眩目。,3、非对称式近光前照灯,非对称式近光前照灯系统，光形分布特点是在道路右侧形成一个延伸的视野。,远光灯光形,近光灯光形,4、实现防眩目的方法,1）将灯丝设计在抛物面反光镜焦点的前上方，这样可将灯丝发出的光经反光镜的反射后，向反光镜轴侧倾斜。 2）在近光灯丝的下方装备了一个遮光罩，用它遮住灯丝射向下方的光线，避免照射到反光镜上使光线向上反射。遮光罩的边缘形状可使光束照在路面上形成一个明暗截止线。这样形成的光形，在左半部分呈水平延伸，从而可以防止迎面
12、车辆司机产生眩目，而在右半部分呈150度角向斜上方延伸，从而保证了道路右侧更好的照明。 3）通过让反光镜有一定的变形及特殊计算的配光镜，是每只前照灯的近光光束宽度受到限制。,五、回复反射器知识介绍,1、回复反射器作用,回复反射器在光学领域称为逆向反射器，其特点是在一定的入射角范围内，反射光基本上沿入射光的反方向并呈一定的发散角返回。,前面车辆的前照灯光照射在路上的逆向反射器标志上，驾驶员看到其逆反光便得知道路的状况。后面车辆的前照灯光照在前面汽车尾灯部位的回复反射器上，驾驶员可根据反射光了解前面有汽车行驶；特别是在高速公路上，回复反射器的设置尤为重要。,2、回复反射器结构原理介绍,立方角锥棱镜
13、-三个反射面互成直角的反射棱镜。光线由前面入射，依次经三个反射面反射，再由前面出射。出射光线与入射光线反向且平行，两者有一定的偏距。若有一束光充满前面入射，每一条出射光线虽然有偏距，但集合在一起的出射光束就与入射光束完全重合而看不出偏距。,3、回复反射器形式,出射光束的有效通光孔为正六边形。在正六边形之外的入射光线，未经第三个面完成三次反射就与前面相遇，经过第三次反射，不能沿入射光方向返回，造成光能量损失，降低了反射率。因为正六边形的面积为前面面积的三分之二，所以有三分之一的光能量损失。,六、灯具用塑料材料介绍,1、灯具用塑料种类,现代汽车灯具所用的塑料可分为两种类型：1、热塑性塑料，2、热固
14、性塑料。 热塑性塑料加热后会变成柔软的树脂，可以多次改变形状，如汽车灯具的灯壳与配光镜采用的就是热塑性塑料注塑成型； 热固性塑料加热后得到的是坚硬的制品，在加热也不会变软，热固化制品不能改变形状，现代轿车用的异形反光镜大多数采用热固性塑料。,2、热塑性塑料,1）ABS塑料 ABS塑料除具有扩张强度、冲击强度的优点之外，刚性和尺寸的稳定性也甚佳。ABS塑料一般用于灯壳的注塑，通常在160以上即可成型，在成型过程中热稳定性较好。 2）PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA俗称有机玻璃，他的最大特点是透明性好，通常用于信号灯配光镜。具有一定吸水性，其颗粒的吸水性达到0.3-0.4%。水的存在使溶体出现
15、气泡，从而使制品产生银丝，所以要求成型前以8515进行干燥处理4-6小时。 3）聚丙烯PP PP有质轻、价廉、无毒无味等优点，而且还具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优点，适用于灯壳的注塑。PP吸水率小，但成型收缩率高（1-2%）。 4）聚碳酸酯PC PC塑料透光度高，冲击韧性好，耐热性高，尺寸稳定性好、成型收缩率小，只为0.5-0.7%，成型前要进行120 下6小时以上的预备干燥处理。,3、热固性塑料,热固性塑料与热塑性塑料相比，具有价格低廉、耐高温、阻燃性好、强度高、抗老化及表面光泽好等优点，它可以克服热塑性塑料和金属材料的不足之处，充分发挥以塑代钢的作用。 作为汽车前照灯反光镜使用的理想塑
16、料必须能经得住200长期高温下工作而保持尺寸稳定，要具有不平度低于0.25的光学精度的平滑成形表面，要具备收缩率为零，能模塑出符合光学特性的的精确成形曲面，具有较短的成型周期从能组织良好经济效益的规模化生产。这中反光镜材料，最先由英国研制开发成功，取名为BMC。BMC塑料为团状，美国称为块状模塑料BCM，英国和欧洲称为DCM，日本则称为预塑料PMC。 PMC是一种不饱和聚酯热固性塑料，主要原料是由UP、低收缩树脂LP、短切玻璃纤维JF、无机填料CAC03或ATH、引发剂TBPB和内脱模剂Znst等多种组分，搅拌混合而成的预混模塑料。 模压成型时，将称好重量的团料装入已预热好的模具内，迅速合模并按以下条件压制成型：模温1505模压5-10Mp，保压时间1.0-1.2min/mm。,七、灯具生产主要工艺过程,1、注塑工艺,注塑成型生产工艺过程循环图,注塑生产前的准备 生产前要对物料进行预处理、清洗机筒、嵌件预热和选择适宜的脱模剂等工作。 1、分析检验成型物料的质量、根据工艺要求，检验物料的外观色泽、颗粒情况、有无杂质、流动性和收缩率指标等。 2、预热干燥、进行适当的预热干燥，其目的是为了除去物料中过多的水分及发挥物，以防止成型后出现的气泡和银色等缺陷。,
