文 | 廣州威凱檢測(cè)技術(shù)研究院 齊曉東

汽車燈具檢測(cè)常見問(wèn)題分析

文 | 廣州威凱檢測(cè)技術(shù)研究院 齊曉東

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車車燈照明效果的檢測(cè)越來(lái)越被加以重視。本文主要介紹了汽車燈具測(cè)試中的若干注意事項(xiàng)，并對(duì)汽車燈具認(rèn)證中容易出現(xiàn)的不合格項(xiàng)目進(jìn)行了分析，在汽車燈具檢測(cè)領(lǐng)域中具有一定的參考價(jià)值。

汽車燈具；檢測(cè)注意事項(xiàng)；認(rèn)證不合格項(xiàng)目

1 引言

目前，汽車工業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)不斷更新，因此及時(shí)有效地對(duì)汽車及其零部件進(jìn)行檢測(cè)認(rèn)證變得尤為重要，本文針對(duì)中小型汽車燈具生產(chǎn)廠家，結(jié)合本人近年來(lái)在CVC汽車燈具試驗(yàn)室的實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)用的角度出發(fā)介紹一些汽車燈具檢測(cè)中應(yīng)注意的若干事項(xiàng)及常見的不合格項(xiàng)目，供中小汽車燈具廠家的技術(shù)人員參考。

2 汽車燈具測(cè)試中的若干注意事項(xiàng)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車燈具產(chǎn)品的檢測(cè)設(shè)備，測(cè)試環(huán)境，測(cè)試方法等均有明確規(guī)定，現(xiàn)僅討論一些實(shí)際檢測(cè)中遇到的若干細(xì)小問(wèn)題，為中小企業(yè)建立產(chǎn)品檢測(cè)試驗(yàn)室和申請(qǐng)認(rèn)證提供一些參考。

2.1 半封閉式汽車燈具的試驗(yàn)光通量

國(guó)標(biāo)及歐標(biāo)均規(guī)定半封閉式汽車燈具測(cè)試應(yīng)使用相應(yīng)類型的標(biāo)準(zhǔn)燈泡，并在規(guī)定的試驗(yàn)光通量下進(jìn)行。檢測(cè)機(jī)構(gòu)一般都有一套標(biāo)準(zhǔn)燈泡管理體系，但對(duì)于中小企業(yè)，昂貴的標(biāo)準(zhǔn)燈泡及較短的標(biāo)準(zhǔn)燈泡壽命會(huì)造成較高的使用成本，這種情況下可以購(gòu)買一些如飛利浦、歐司朗、海拉等質(zhì)量較好的測(cè)試燈泡。為保證測(cè)試在規(guī)定的試驗(yàn)光通量下進(jìn)行必須將這些測(cè)試燈泡送到溯源計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行光通量標(biāo)定。有條件購(gòu)買積分球的，可以定期使用積分球進(jìn)行標(biāo)定，用來(lái)進(jìn)行積分球定標(biāo)的光通量標(biāo)準(zhǔn)光源必須定期送到溯源計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)量。在標(biāo)定和測(cè)試過(guò)程中注意，為避免線路壓降及其他因素影響應(yīng)該使用恒流模式。當(dāng)然，測(cè)試燈泡與標(biāo)準(zhǔn)燈泡在內(nèi)外尺寸、穩(wěn)定性等方面具有一定差異，按以上模式操作時(shí)需要權(quán)衡利弊。

2.2 一種粗略的汽車燈具配光檢驗(yàn)方法

對(duì)于暫時(shí)沒(méi)有汽車燈具暗室的小型信號(hào)燈生產(chǎn)企業(yè)可以使用照度計(jì)粗略的進(jìn)行配光檢驗(yàn)?？梢赃x擇遠(yuǎn)方或三色的多功能照度計(jì)，大概在三千元左右，在一間長(zhǎng)度不小于3米的房間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。墻壁，天花板及地板最好用黑布遮蓋，將房間的一面墻作為配光屏，被測(cè)燈具固定在一支架上，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義，如圖1，在“配光屏”上確定HV點(diǎn)，并依據(jù)三角函數(shù)關(guān)系在配光屏上標(biāo)記出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。測(cè)量燈具基準(zhǔn)中心與HV點(diǎn)的距離，通過(guò)三角函數(shù)關(guān)系計(jì)算出每個(gè)測(cè)試點(diǎn)到基準(zhǔn)中心的距離，這個(gè)距離即為每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試距離，測(cè)試距離至少要大于信號(hào)燈最大發(fā)光面直徑的5倍，對(duì)于信號(hào)燈3米的測(cè)試距離已經(jīng)足夠。測(cè)試時(shí)將照度計(jì)光度探頭依次置于標(biāo)記的測(cè)試位置記錄照度值，見圖2，照度值除以該點(diǎn)與基準(zhǔn)中心連線與基準(zhǔn)軸線夾角的余弦即為該測(cè)試點(diǎn)等效于旋轉(zhuǎn)燈具測(cè)試時(shí)的照度值，此照度值乘以測(cè)試距離的平方即為該測(cè)試點(diǎn)的光強(qiáng)值。當(dāng)然該測(cè)試方法誤差較大，對(duì)于有條件的企業(yè)建立標(biāo)準(zhǔn)的汽車燈具暗室是非常必要的。

2.3 汽車燈具配光測(cè)試的安裝位置及基準(zhǔn)中心

國(guó)標(biāo)規(guī)定制造商在申請(qǐng)型式檢驗(yàn)時(shí)必須提供表明配光鏡或反射鏡特性結(jié)構(gòu)、標(biāo)明基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)中心和安裝在車輛上的幾何位置的圖紙。在進(jìn)行汽車燈具配光測(cè)試時(shí)必須按實(shí)車安裝位置進(jìn)行安裝，測(cè)角光度計(jì)旋轉(zhuǎn)中心必須與燈具基準(zhǔn)中心重合。但在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中如果沒(méi)有針對(duì)每款燈具的特制夾具，將帶來(lái)較大的安裝誤差，使得測(cè)試數(shù)據(jù)失去復(fù)現(xiàn)性，所以建議廠家在進(jìn)行測(cè)試和送檢時(shí)針對(duì)每款燈具制作配套的安裝夾具，這對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量控制并順利通過(guò)產(chǎn)品認(rèn)證是非常必要的。

2.4 使用LED光源的汽車燈具測(cè)試

2.4.1 LED光源光通量測(cè)試

使用積分球測(cè)量LED光源光通量時(shí)若操作不當(dāng)將引起較大誤差，其原因總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1）外形因素。LED光源外形與定標(biāo)用的標(biāo)準(zhǔn)光源存在較大差別會(huì)引入誤差，可使用輔助燈法減小該誤差。

2）LED方向性。LED較強(qiáng)的方向性會(huì)引入較大的測(cè)量誤差。低的涂層反射率使得直接照射光和直接反射光起到主導(dǎo)作用，這時(shí)涂層的非理想漫反射特性及反射率的不均勻會(huì)使不同安裝方向測(cè)量值差別較大。減小這一誤差的方法是使用高反射率的涂層或者多個(gè)方向測(cè)量后取平均值。

3）LED光譜分布。LED特殊的光譜分布和定標(biāo)用的標(biāo)準(zhǔn)燈光譜分布不同。一般白光LED含較多藍(lán)光成分，而積分球涂層一般在藍(lán)光部分不夠平坦，會(huì)引入誤差。

鑒于積分球本身測(cè)量精度較低再加之LED光源的特殊性，要得到較高精度的光通量值可以考慮使用分布式光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

2.4.2 使用LED光源的汽車燈具的穩(wěn)定性測(cè)試

目前LED主要應(yīng)用在信號(hào)燈上，有些廠家使用簡(jiǎn)單的串聯(lián)電阻LED驅(qū)動(dòng)電路，這種電路的LED一般都不能工作在額定電流，這種情況可能會(huì)造成嚴(yán)重光衰和光色變化。質(zhì)量好的LED在非額定電流下也能保證較好的光通維持率和穩(wěn)定的光色，所以這種燈具測(cè)試時(shí)應(yīng)特別注意其光強(qiáng)和光色的穩(wěn)定性是否滿足要求，新國(guó)標(biāo)及ECE標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)規(guī)定使用非燈絲燈泡的燈具在點(diǎn)亮1分鐘和工作30分鐘后均滿足配光要求。

2.4.3 使用PWM驅(qū)動(dòng)電路的LED汽車燈具的配光測(cè)試

由于汽車電壓環(huán)境復(fù)雜、電流大、對(duì)色度及可靠性要求高等，一些汽車用LED驅(qū)動(dòng)電路逐漸采用了脈沖寬度調(diào)制（PWM）的方式。如果此時(shí)使用普通光度探頭進(jìn)行配光測(cè)試，其數(shù)據(jù)已經(jīng)不能使用，若使用普通探頭對(duì)同一點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量將會(huì)出現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化的情況，這與PWM LED的發(fā)光特性有關(guān)，此時(shí)需要使用PWM LED專用光度探頭進(jìn)行測(cè)試。

3 汽車燈具認(rèn)證中容易出現(xiàn)的不合格項(xiàng)目

目前國(guó)內(nèi)汽車燈具企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，為主機(jī)廠配套的知名汽車燈具企業(yè)的汽車燈具產(chǎn)品性能都比較好，但是目前大量存在的是中小型汽車燈具廠家，這些廠家在汽車燈具設(shè)計(jì)，制造工藝和質(zhì)量控制上還處于模仿和起步階段。以下簡(jiǎn)單分析幾處在CCC認(rèn)證及E Mark認(rèn)證中容易出現(xiàn)的不合格項(xiàng)目。

3.1 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解不夠?qū)е庐a(chǎn)品不合格

中小企業(yè)開發(fā)的汽車燈具產(chǎn)品中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的是汽車前照燈，前霧燈，位置燈，回復(fù)反射器和5類側(cè)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈，究其原因除了這些產(chǎn)品本身的配光復(fù)雜，設(shè)計(jì)要求高之外不了解標(biāo)準(zhǔn)或?qū)ψ钚聵?biāo)準(zhǔn)沒(méi)有及時(shí)跟蹤是一個(gè)重要原因。例如前照燈，CVC汽車燈具試驗(yàn)室測(cè)試過(guò)幾款科研院所自己開發(fā)的HID或LED前照燈，有些開發(fā)人員對(duì)前照燈配光的具體要求不清楚，盡管對(duì)明暗截止線控制的很好但是一般都會(huì)出現(xiàn)光型亮區(qū)太寬，Ⅰ區(qū)照度超標(biāo)。另外一些廠家由于沒(méi)有及時(shí)了解新國(guó)標(biāo)的動(dòng)向，開發(fā)的前照燈不能達(dá)到新國(guó)標(biāo)新增Ⅲ區(qū)的八個(gè)點(diǎn)的配光要求。還有例如5類側(cè)轉(zhuǎn)向燈，其光分布是為引起側(cè)后方行人注意，如圖3，由于不了解標(biāo)準(zhǔn)盡管參考了成熟產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)但燈具發(fā)光方向錯(cuò)誤。產(chǎn)品開發(fā)初期跟蹤和學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)是非常必要的，可以避免一些設(shè)計(jì)的方向性錯(cuò)誤。

3.2 LED信號(hào)燈容易出現(xiàn)穩(wěn)定性及可見范圍最小角不合格

LED具有諸多優(yōu)點(diǎn)，作為信號(hào)燈其光學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變的相對(duì)簡(jiǎn)單，近一年來(lái)CVC測(cè)試的信號(hào)燈中超過(guò)三分之一使用的是LED光源。LED是恒流驅(qū)動(dòng)器件，由于驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的問(wèn)題，很多廠家生產(chǎn)的LED信號(hào)燈存在較嚴(yán)重的光衰減和光色不穩(wěn)定問(wèn)題，改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路并使用質(zhì)量較好的LED可以改善這一問(wèn)題。另外LED由于其光束一般較窄，如果用作轉(zhuǎn)向燈或者位置燈等可見角較寬的燈具時(shí)需要注意可見范圍內(nèi)最小光強(qiáng)是否滿足要求，通常可以使用寬光束角LED或在LED陣列中增加與基準(zhǔn)軸方向垂直的LED，補(bǔ)充可見范圍中大角度方向的光強(qiáng)。

3.3 非標(biāo)光源或使用非標(biāo)光源的前照燈不能通過(guò)認(rèn)證

GB15766.1-2008和歐標(biāo)ECE R37對(duì)于汽車燈具使用的光源都有明確規(guī)定。目前市場(chǎng)存在一些使用鹵素?zé)襞轃糇珜?shí)為HID燈泡的光源，這些光源和使用這些光源的汽車燈具是不能通過(guò)認(rèn)證的。

4 結(jié)論

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車燈具產(chǎn)品檢測(cè)設(shè)備、測(cè)試環(huán)境和測(cè)試方法的規(guī)定， 本文提出了汽車燈具檢測(cè)中的若干注意事項(xiàng)，并針對(duì)目前國(guó)內(nèi)燈具檢測(cè)的現(xiàn)狀，分析了幾處在CCC認(rèn)證及E Mark認(rèn)證中容易出現(xiàn)的不合格項(xiàng)目，對(duì)汽車燈具檢測(cè)具有一些參考價(jià)值。

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Common Questions Analysis of Automotive Lighting Testing

With the quick development of motor vehicle industry, testing on automotive lighting is taken seriously.The paper mainly introduces the attentions on automotive lighting testing, and analyzes some common unqualified items of automotive lighting certification. It provides some reference for the field of automotive lighting testing.

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齊曉東：男，1984年生，從事汽車檢測(cè)認(rèn)證行業(yè)。E-mail：auto@cvc.org.cn，聯(lián)系電話：134-3035-5033。通訊地址：廣東省廣州威凱檢測(cè)技術(shù)研究院 郵政編碼：510663