于 洪

(海林農(nóng)場交通科)

1 汽車前燈發(fā)展現(xiàn)狀

汽車前照燈應(yīng)具有雙光束功能，即遠光和近光、遠光用于前方無來車或不尾隨其他車輛時的行駛照明。近光主要用于兩車相會時的近距離照明，還可以在尾隨前車與前車相距30～50 m時;在有路燈照明的城市道路上行駛時;通過交通崗位之前時;以及在昏暗天氣情況也使用近光。對裝有四燈制的汽車，四燈并排時，雙光束燈裝于外例，遠光單光束燈裝于內(nèi)側(cè)。

目前汽車前照燈光束調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)有美國的SAE標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的ECE標(biāo)準(zhǔn)、我國的GB7454—87國標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)以調(diào)整遠光為主，ECE標(biāo)準(zhǔn)則以近光為主，我國標(biāo)準(zhǔn)基本符合ECE標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的差別主要由于車燈結(jié)構(gòu)關(guān)系所致。

SEA車燈結(jié)構(gòu)的遠光燈絲位于反射鏡的焦點上，其反射光沿光軸線平行射向遠方。而近光燈絲則位于焦點的上方，其反射光的光束核心部分是向下傾斜射出的，向上的光線已擴散削弱，由此近光照射在屏幕上的光投影沒有明顯的明暗截止線。

ECE車燈結(jié)構(gòu)的遠光燈絲與SAE一樣置于反射鏡的焦點上，呈直柱狀的近光燈絲則置于焦點前面而略高于燈軸線并與之平行，且在其下方有一配光屏。這樣近光燈絲的光線只落在反射鏡的上半部。再被反射形成具有明顯截止分布的光束。其遠、近光束中心的夾角為0.57°(近光不是光束中心，而是明暗截止線)其光束偏移值較SAE近光系統(tǒng)要小。由此可知，ECE近光系統(tǒng)有明暗截止線，在屏幕上光學(xué)照準(zhǔn)較為容易確定，所以調(diào)整光束時以近光為主。而SAE近光系統(tǒng)無明暗截止線，缺乏清晰的界限，照準(zhǔn)難，但對稱性橢圓遠光的光學(xué)照準(zhǔn)容易掌握，所以SAE標(biāo)準(zhǔn)以調(diào)整遠光為主。在國際上也是通用的。

圖1 汽車前照燈近、遠光的檢測示意圖

前照燈檢測只要是照射方向和發(fā)光強度。照射方向的檢測，也就是燈光光軸偏斜量的檢測，其檢測方法有兩種，一種是屏幕法，另一種是光學(xué)一起測試法。屏幕法是通過目視進行的，即憑借視力觀察位于距車燈前面10 m處垂直屏幕上的光斑情況。光學(xué)一起測試法是利用光學(xué)儀對光束進行檢測，測試距離可以縮短為3 m、1 m、0.3 m。操作簡便，減少場地。但屏幕法檢測是基礎(chǔ)，光學(xué)一起檢測的數(shù)值都是換算為距車燈10 m屏幕上偏斜量的數(shù)值。發(fā)光強度都是通過車燈檢測儀的光度計來檢測。

2 汽車前燈的檢測

2.1 車燈的屏幕檢測

選擇一平整的地面(地面長度大于車長加10 m)在地面的端頭垂直面設(shè)置一屏幕，屏幕上標(biāo)出坐標(biāo)基本軸線，車輛檢測時使被測車輛的兩個前照燈位于垂直的屏幕前10 m處停穩(wěn)，即可進行檢測。

光束調(diào)整的幅度通常用光束偏移值h(cm/dam)表示。h(cm/dam)表示在10 m范圍內(nèi)光束沿?zé)糨S水平方向向下移動的距離。光束調(diào)整的幅度其他國家也有所不同，如美國檢測距離為25尺(7.62 m)俄、日等國用光束傾斜度為計量單位a為計量單位、h與a的關(guān)系為:h=10·tg a

其關(guān)系:H表示燈高，h表示偏移值，a表示傾斜度。

我國目前車燈分為A、B、C三類、A類燈使用較為廣泛、其內(nèi)容見表1。

表1 A類車燈的標(biāo)準(zhǔn)

A類光束落地情況示意圖

圖2 A類燈光束落地情況示意圖

2.2 光學(xué)儀器測試法

光學(xué)儀器測試法比屏幕法測試距離要短得多，一般在3 m以內(nèi)即可測試。所用的儀器就是我們常說的前照燈檢測儀。測量光束位置時，光軸偏斜量是通過把一個光電池分成四份，在前照燈照射后，各塊光電池分別產(chǎn)生電流，如光軸偏移，各光電池產(chǎn)生的電流也有所不同，以此來顯示燈光位置，也就是測得的前照燈主光軸的偏斜量。

據(jù)實際檢測結(jié)果，燈儀與屏幕檢測結(jié)果有所差異，其原因可能是經(jīng)過前照燈配光鏡的光通量不均勻，并有和主光軸交叉的光線，不是單純點光源向空間發(fā)出來的散射光線。檢測距離越近誤差越大，在3 m距離時約有15%的誤差，測距超過5 m時才可基本準(zhǔn)確。

圖3 前照燈光軸偏斜量

發(fā)光強度的測量是前照燈檢測儀的第二功能，其構(gòu)造原理如所示，當(dāng)光電池受到光線照射時，能將吸收的光能變?yōu)殡娔?，按正比關(guān)系產(chǎn)生電流，使光度計的指針擺動，于是便可測出前照燈的發(fā)光強度。電路中的可變電阻為電表調(diào)零用的。

2.3 前照燈檢測儀

目前市場上檢測儀型號較多，總的有投影式和光分布投影式。

投影式前照燈檢測儀(見圖4)。測量時使檢測儀受光器移至前照燈前面，保持3 m測試距離，即把前照燈的影象，映射到前照燈前3 m遠的投影屏上。用車輛擺正找準(zhǔn)器使檢測儀和汽車對正，移動受光器使光軸偏移指針的指示值為零，與左、右的光電池受光相等，以此找到主光軸方向。根據(jù)投影屏上的前照燈影響位置，可以測出主光軸的偏移量(在投影屏上刻有光軸偏移量刻度線可直接讀出光軸偏核量)。同時，光度計上顯示出前照燈的發(fā)光強度值。

圖4 投影式前照燈檢測儀

光分布投影式前照燈檢測儀的測試距離比投影式檢測儀測試距離更短，把前照燈的光束用大口徑聚光透鏡聚合到箱內(nèi)的一個有標(biāo)記線的屏幕上，用投影對線方法來測量。用找正對準(zhǔn)裝置使檢測儀透鏡按規(guī)定距離對準(zhǔn)車輛縱軸線，調(diào)整透鏡中心與前照燈基準(zhǔn)中心對正并使其高度一致，通過觀察竊觀察前照燈光束在屏幕上光束投影，見轉(zhuǎn)動屏幕升降旋鈕，使光束投影到規(guī)定的標(biāo)記，在旋鈕刻板上可讀得光軸傾斜度。同時在光度計上讀出發(fā)光強度并判斷是否合格。光分布投影或前照燈檢測儀外形見。

2.4 影響光束調(diào)整始度的因素

汽車負(fù)荷變化的影響是光束變化的重要因素，檢測時空載允許乘坐一名駕駛員。汽車載荷后前照燈的光束會向上傾斜，若空車時按標(biāo)準(zhǔn)上限調(diào)整，載重后光束上移1%，相當(dāng)于在10m的屏幕上上移10 cm，此時近光的明暗截止線落地距離為100 m，遠光將向水平面的上方照射，這樣近光不防眩，遠光不照路的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此在空車檢測調(diào)整時應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)下限為好，GB7454—87規(guī)定中以車燈等高線為基準(zhǔn)向下偏＜0.2 H，沒有給下限。GB7258—97給出下限為0.4 H。此外，車輛在加速、制動以及行駛在道路曲率變化情況，特別在不平整的道路上，光束傾角會發(fā)生急劇變化。目前尚難以解決，有些進口車輛已配備有手動或自動校準(zhǔn)系統(tǒng)的機構(gòu)以便隨時修正。

［1］ 鄭凱.嵌入式系統(tǒng)在汽車前照燈檢測儀燈光定位系統(tǒng)中的應(yīng)用［D］.西北工業(yè)大學(xué)，2006.

［2］ 康鴻雁.自動跟蹤型汽車前照燈檢測儀的研究［D］.山東理工大學(xué)，2006.

［3］ 汪洲燕.汽車前照燈在線調(diào)整檢測系統(tǒng)的研究［D］.浙江大學(xué)，2007.