汽车前照灯的基本要求.doc

汽车前照灯的基本要求：对车辆前照灯光源的基本要求：1、安全、高效、节能车载能源特别是车载发电机容量的限制使车辆前照灯的功耗和电耗受到了制约，所以必须采用高效光源、在尽量低的能耗下取得尽可能好的照明效果。曾经或正在使用的几种车用前照灯光源的主要参数如下：一只标准的35W车用氙气金卤灯的功耗仅为标准卤素灯的64%，而辐射光通量则为卤素灯的三倍，光效比卤素灯高4.5倍，寿命超过10倍，由此可见车辆前照灯的最佳选型必是氙气金卤灯。车用氙气金卤灯的功耗小、体积小、光点也小，这使光利用率更高、灯具设计更为简单、体积更小，从而使汽车头部设计的自由度更大，更少需要考虑头灯的形状和体积。小的头灯可使车身更为流线型、车灯安置位置降低、灯俯角减小从而使光束的射程更远。在设计优良的灯具配合下标准车用氙气金卤灯的有效照射距离约200米，远远超过55W卤素灯，而右侧(右行车)照宽范围也超过卤素灯的一倍以上，其照亮情况示如Fig.2。试验及计算结果表明，35W车用氙气金卤灯的照亮距离及宽度对时速120150km/hr的车辆已经够了，能使驾车者有充分时间应对200m处的突发事件，保证行车安全。2、严格的光型要求当驾车者在风驰电掣驾车夜驶、前照光束划破夜空、远探200m内的路况时，其光束不应刺入对侧驶近的驾车者的眼帘构成眩光，否则可能酿成惨祸。因此对汽车前照灯的光形、照度分布和照亮范围有严格的规定。ECE R 98(对以气体放电灯为光源的汽车前照灯总成光束参数法规)有严格规定，严格执行这一法规是保证驾车安全的前提。该法规规定在车辆前方25m处的竖直平面上的照度分布数据，右行车辆的照度要求示如Fig.3，图中标定的每一点都规定了照度范围，尤其是区域中(即图中HHVH2线以上区域)照度不能超过1lx，这是保证出射光束不至影响由对方驶近的驾车者视线的必要条件，同时驾车者有足够的视野，能看清前方200m及右侧足够宽的范围内各种事物和地面情况，避免事故的发生。这一要求除由精确设计并精密加工的前照灯灯具保证外，对光源也有非常苛刻的要求，这在欧共体法规ECE R 99中有严格规定。为保证灯的发光中心处在灯具中的设定位置，除严格的灯头结构和尺寸外，灯中电极和电弧也必须处在严格设定的位置，ECE R 99对此有严格规定(Fig.4、Fig.5)、灯轴偏斜度必须小于1，对于需要先将石英熔融再夹封的灯电极位置，这样高的精度要求是很难但又必须保证的。法规还规定电弧宽度S不得超过1.10.4mm(实际上合格的S灯通常1.0mm)，电弧弯曲度r不得超过0.50.4mm范围(实际约为0.5mm)(图6)。由此可见，车用氙气金卤灯电弧所构成的发光体比卤素灯灯丝更接近点光源。通过校正将光源位置下移0.40.5mm，则可校正电弧上拱造成的发光体上移，使其中心与灯具光轴重合，成为比卤素灯更紧凑、更贴近灯具光心位置的高亮度光源。3、快速点亮传统的白炽灯和卤素灯通电使钨丝加热发光，钨丝的热惰性很小，在点灯0.5秒后发光基本稳定。普通照明金卤灯点燃后需经510分钟输出光通量才能稳定。汽车是一种高速运动的物体，响应时间极为重要，点亮缓慢的光源不可能用于汽车照明。照明科技工作者凭借自己的智慧非常好地解决了这一问题充入高压氙气。标准规定启点1s后车用氙气金卤灯的辐射光通量应达到标准值的25%，而在4s时需达标准值的80%以上，以后并很快稳定(Fig.7a、b)。普通照明金卤灯中充入的是低气压氩气，灯点亮初期运转在低气压氩气弧光放电状态，须待灯充分加热、汞和金属卤化物全部蒸发、放电在约20大气压的汞和金属卤化物蒸汽中进行时才能形成稳定的HID放电，发射光通量达到稳定，这一加热过程需数分钟才能完成。车用氙气金卤灯冷态时灯中已充入约6个大气压氙气，点亮后立即进入高气压弧光放电状态，输出较大的初始光通量。很小的电弧管体积和镇流器提供的大的初始放电电流使灯迅速加热，汞和金属卤化物在数秒钟内蒸发，从而满足了灯快速点亮的要求。测试表明在合格镇流器的配合下，飞利浦、欧斯朗和雪莱特的车用氙气金卤灯满足了上述快速点亮要求，收集的所有欧洲、日本、韩国、我国台湾和大陆其他的生产产约20种样品均未能满足这一要求。泡壳形状、内腔结构、尺寸和所充气压以及填充物的成分和量均需经过严格的设计和试验，再配以符合标准要求的镇流器方能达到标准要求的快速启动。4、长寿命：车用氙气金卤灯是在非常严酷的条件下工作的，其壁负荷接近80W/cm2为普通照明金卤灯的2.5倍以上，运转时灯内达80大气压，为普通照明金卤灯的2.5倍。在如此严酷的条件下灯寿命受到很大影响，时常会产生泡壳失透和爆炸现象，对快速行驶中的汽车绝不能允许此类现象的发生。所以制灯的条件、环境、所采用的工艺装备和材料必须严格控制。目前市场上的大多数产品的质量和性能参数均离标准要求甚远，其使用寿命远不到3000小时的特征寿命，这是必须引起注意的。5、对车用氙气金卤灯的其他要求：为适应实际应用情况，对这种车灯有一系列其他严格要求，