文 /費(fèi) 音

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，摩托車最高行駛速度的提高，對摩托車前照明技術(shù)不斷提出更高的要求，希望能有更遠(yuǎn)的照明距離，更高的照明亮度，更穩(wěn)定的性能，更長的使用壽命等。與此同時(shí)，車輛外形設(shè)計(jì)追求時(shí)尚化和個(gè)性化，也對前照燈的外形提出相應(yīng)的要求。為了配合這些需求，與時(shí)俱進(jìn)的新光源和新技術(shù)也越來越多地應(yīng)用在摩托車燈具中。

新型光源技術(shù)的進(jìn)展，不僅出現(xiàn)了更多的新型鹵素光源，同時(shí)氣體放電光源和LED模塊等光源，在摩托車前照燈上的應(yīng)用也越來越廣泛。此外，塑料配光鏡、反射鏡可調(diào)的半封閉式摩托車前照燈和彎道照明等技術(shù)也早已在國內(nèi)的摩托車前照燈產(chǎn)品上廣泛使用。

為了進(jìn)一步規(guī)范摩托車前照燈的應(yīng)用，國家發(fā)布實(shí)施了GB 19152-2016《發(fā)射對稱近光和/或遠(yuǎn)光的機(jī)動(dòng)車前照燈》。新標(biāo)準(zhǔn)是對GB 5948-1998《摩托車白熾絲光源前照燈配光性能》的部分取代和GB 19152-2003《輕便摩托車前照燈配光性能》的修訂。新版標(biāo)準(zhǔn)除了保留舊版標(biāo)準(zhǔn)的光色要求外，充分考慮了摩托車產(chǎn)品對新光源技術(shù)的應(yīng)用；同時(shí)，對于摩托車前照燈塑料配光鏡、反射鏡可調(diào)的半封閉式摩托車前照燈和彎道照明等技術(shù)要求也進(jìn)行規(guī)定，并提出相應(yīng)的試驗(yàn)方法。此外，考慮到前照燈已開始應(yīng)用更亮更高效的新光源，新版標(biāo)準(zhǔn)中新增了三套新的配光性能要求，供設(shè)計(jì)車速較高的摩托車選用；鑒于前照燈在主動(dòng)安全中的重要性，新版標(biāo)準(zhǔn)中還新增了功能穩(wěn)定性的性能要求及試驗(yàn)方法。為更好地執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，本文對新標(biāo)準(zhǔn)中新增主要內(nèi)容進(jìn)行以下解讀。

一、一般要求和光色

一般要求主要包括光束調(diào)整裝置的要求，燈體上除關(guān)于光源的標(biāo)記要求以外，對于切換光束的裝置，規(guī)定了其有效使用次數(shù)。為了不影響車輛的行駛安全，標(biāo)準(zhǔn)要求切換裝置在發(fā)生故障時(shí)，仍能滿足特定點(diǎn)的配光要求；前照燈要求發(fā)射白色光。

二、前照燈的光源要求

舊版國家標(biāo)準(zhǔn)中限定了前照燈使用的光源種類，僅允許使用S1、S2、S3、S4普通白熾燈絲燈泡或HS1、HS2鹵素?zé)艚z燈泡。新標(biāo)準(zhǔn)允許前照燈裝用無使用限制的燈絲燈泡光源，也可以裝用LED光源和氣體放電光源，這給了主機(jī)廠更大的選擇空間。

為了保證前照燈的發(fā)光效率，標(biāo)準(zhǔn)中不同級別、裝用不同光源的前照燈，對光源基準(zhǔn)光通量或目標(biāo)光通量提出了限制性要求（見表1）。

表1 各級別前照燈對光源的要求

1. 燈絲燈泡光源

燈絲燈泡包括白熾燈光源和鹵素?zé)艚z燈泡。其中白熾燈光源發(fā)光效率低、壽命短，鹵素?zé)艚z燈泡壽命較長、亮度高，應(yīng)用較廣泛。機(jī)動(dòng)車上常用的燈絲燈泡在國際上和國內(nèi)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，同種燈泡的互換性較好。

新標(biāo)準(zhǔn)中允許使用相關(guān)國外先進(jìn)法規(guī)中的燈絲燈泡，摩托車前照燈使用國際最新研發(fā)出的鹵素?zé)襞莩蔀榭赡堋?/p>

2. 氣體放電光源（HID）

HID是利用高壓、超高壓惰性氣體的放電現(xiàn)象制成的高效率光源，使用壽命長、能耗低，人眼的接受度及舒適度很高，能有效提高駕駛的安全性。由于氣體放電光源發(fā)光原理，紫外線（UV）輻射可能較高，故在標(biāo)準(zhǔn)中新增透鏡零件抗氣體放電光源的UV照射要求（即光源輻照試驗(yàn)），如果使用低UV光源，則可以免去這個(gè)試驗(yàn)。

同時(shí)，由于氣體放電光源在接通電源至穩(wěn)定點(diǎn)亮需要有一段時(shí)間，故新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：應(yīng)考察特定測試點(diǎn)在點(diǎn)亮4 s時(shí)的亮度。

3. 發(fā)光二極管（LED）光源

LED是一種固體電致發(fā)光的器件，屬于冷光源，具有使用壽命長、能耗低、體積小，且耐震動(dòng)和耐沖擊性能較好的特點(diǎn)；響應(yīng)時(shí)間短，可瞬間點(diǎn)亮，受電壓變化的影響小，可利用它的這些特性來提高機(jī)動(dòng)車行車安全性。

與傳統(tǒng)的熱輻射光源不同，LED光源實(shí)際上是一個(gè)電子器件，故新標(biāo)準(zhǔn)中包含了對于LED 模塊和電子光源控制器的一般要求、照度和色度的溫度穩(wěn)定性要求等。

車燈白光LED的發(fā)光原理是由藍(lán)光激發(fā)得到的，藍(lán)光波長較短，需要控制整個(gè)光源發(fā)出的紫外輻射。因此，新標(biāo)準(zhǔn)中針對LED模塊的主要技術(shù)內(nèi)容，如：LED模塊光譜分布的要求；相應(yīng)的測試方法，如：塑料材料透光零件的UV輻射試驗(yàn)要求（即光源輻照試驗(yàn)）等進(jìn)行了規(guī)定。

需要注意的是，不管哪個(gè)級別的前照燈，其基本近光、彎道照明和每個(gè)遠(yuǎn)光均不允許混合包含LED模塊和其他光源。

三、前照燈的配光要求和配套測試方法

1. 前照燈配光要求

圖1 A級前照燈近光配光屏幕

基本A級前照燈近光配光性能測試點(diǎn)布置（見圖1）是針對輕便摩托車前照燈配光性能提出的要求。由于輕便摩托車設(shè)計(jì)車速較慢，相應(yīng)的前照燈配光性能要求測試點(diǎn)較少、測試點(diǎn)限值要求也較低。

B級前照燈近光配光性能測試點(diǎn)布置，與GB 5948-1998所規(guī)定的摩托車前照燈配光性能要求相比，基本沒有變化（見圖2）。C級、D級和E級前照燈近光配光性能測試點(diǎn)布置見圖3。

圖2 B級前照燈近光配光屏幕

圖3 C、D和E級前照燈近光配光屏幕

需要注意的是，除A級前照燈外，其他級別的前照燈均新增了存在次級遠(yuǎn)光前照燈的概念，其功能是與一個(gè)近光前照燈或一個(gè)主遠(yuǎn)光前照燈共同發(fā)光產(chǎn)生遠(yuǎn)光。這些配光測試點(diǎn)和區(qū)域的位置分布分為主遠(yuǎn)光前照燈和次級遠(yuǎn)光前照燈兩個(gè)不同要求。

2. 前照燈的附加試驗(yàn)要求

為考核反射鏡調(diào)節(jié)時(shí)對光型產(chǎn)生的不良影響，對于反射鏡可調(diào)的半封閉式前照燈，應(yīng)進(jìn)行附加試驗(yàn)。垂直方向移動(dòng)反射鏡到固定角度，利用測角計(jì)反方向重新照準(zhǔn)，試驗(yàn)后遠(yuǎn)近光燈配光性能的幾個(gè)特定測試點(diǎn)配光值應(yīng)符合要求。

3. 明暗截止線的照準(zhǔn)要求

為了將測試實(shí)驗(yàn)室對于明暗截止線質(zhì)量的評判統(tǒng)一為定量的，而不是定性的，避免對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不同影響。標(biāo)準(zhǔn)中新規(guī)定了近光前照燈明暗截止線的定義、銳度以及通過明暗截止線進(jìn)行照準(zhǔn)的步驟，并設(shè)定了測試位置和數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)模型。

4. 彎道照明配光性能要求

新標(biāo)準(zhǔn)還納入了彎道照明的相關(guān)內(nèi)容，規(guī)定了基本近光和相應(yīng)的彎道照明共同點(diǎn)亮的配光測試要求和相應(yīng)試驗(yàn)方法。

5. 球面坐標(biāo)測試系統(tǒng)

新標(biāo)準(zhǔn)對配光性能的測試提出了一種新的測量方式，即采用球面坐標(biāo)系統(tǒng)對燈具的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行測試；所有測量點(diǎn)坐標(biāo)都由球面坐標(biāo)系的空間坐標(biāo)位置表示，測量限值的單位也由照度轉(zhuǎn)換為發(fā)光強(qiáng)度。

四、前照燈的配光性能穩(wěn)定性試驗(yàn)

機(jī)動(dòng)車前照燈的功能穩(wěn)定性非常重要。由于燈具無論使用何種光源，長時(shí)間工作后的熱量積累都會(huì)對燈具功能穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。為了考核前照燈配光性能的穩(wěn)定性，要求進(jìn)行兩個(gè)不同的試驗(yàn)，它們分別是配光性能穩(wěn)定性試驗(yàn)和受熱影響下明暗截止線垂直位置的變化試驗(yàn)。

1. 配光性能的穩(wěn)定性試驗(yàn)

① 清潔的前照燈

前照燈樣品裝在支架上，點(diǎn)亮12 h，試驗(yàn)電壓也有相應(yīng)規(guī)定。試驗(yàn)后需要進(jìn)行目視檢驗(yàn)，并且試驗(yàn)前后要對遠(yuǎn)近光燈配光性能的幾個(gè)特定測試點(diǎn)進(jìn)行測試，考察測量值變化的百分比。

② 污染的前照燈

清潔的前照燈試驗(yàn)完成后，在配光鏡上均勻敷涂特定配方的試驗(yàn)混合物，混合物配方根據(jù)配光鏡的材質(zhì)不同（玻璃或是塑料）而有所不同，隨后點(diǎn)亮1 h，清潔后進(jìn)行目視檢驗(yàn)，并且試驗(yàn)前后要對遠(yuǎn)近光燈配光性能的幾個(gè)特定測試點(diǎn)進(jìn)行測試，考察測量值變化的百分比。

2. 受熱影響下，明暗截止線垂直位置的變化試驗(yàn)

配光性能穩(wěn)定性試驗(yàn)完成后，樣品在不從支架上卸下或不作重新調(diào)整的情況下，長時(shí)間點(diǎn)亮前照燈，其點(diǎn)亮3 min和60 min時(shí)近光明暗截止線的垂直位置偏移應(yīng)符合要求。

五、塑料配光鏡前照燈的要求

塑料配光鏡目前已經(jīng)替代傳統(tǒng)的玻璃配光鏡，廣泛地應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車前照燈產(chǎn)品中。但，塑料光學(xué)器件的耐磨性和耐候性等性能，相比玻璃材質(zhì)，仍有一定差距，故應(yīng)對其進(jìn)行有針對性地性能試驗(yàn)考核。對于配光鏡為塑料材料的前照燈而言，要分別對塑料材料和整燈進(jìn)行試驗(yàn)。

1. 對塑料材料進(jìn)行的試驗(yàn)

① 耐溫試驗(yàn)

使用完整的配光鏡試樣，經(jīng)歷五個(gè)循環(huán)的高低溫試驗(yàn)，試驗(yàn)前后要對遠(yuǎn)近光燈配光性能的幾個(gè)特定測試點(diǎn)進(jìn)行測試，考察測量值變化的百分比。

這個(gè)試驗(yàn)是考核塑料配光鏡的熱變形是否影響配光性能。

② 耐候性試驗(yàn)和耐化學(xué)試劑試驗(yàn)

耐候性試驗(yàn)：指使用配光鏡試樣，進(jìn)行特定能量輻射和噴水試驗(yàn)，試驗(yàn)后要目視檢驗(yàn)試樣外表面是否損傷，并且試驗(yàn)前后要測量試樣的透過率變化。這個(gè)試驗(yàn)是考核塑料材料長期耐光照的能力。

耐化學(xué)試劑試驗(yàn)：指使用經(jīng)過耐候性試驗(yàn)的配光鏡試樣，使用一定配方的化學(xué)試劑，對配光鏡施以一定壓力與試驗(yàn)混合物接觸，清洗后，目視檢驗(yàn)試樣外表面是否有污痕，并且光源輻照試驗(yàn)和耐化學(xué)試劑試驗(yàn)的前后要測量試樣的漫射透過率變化。

這個(gè)試驗(yàn)是考核試樣經(jīng)歷過長時(shí)間光照之后，是否會(huì)導(dǎo)致其對化學(xué)試劑的耐受性顯著下降，造成漫反射程度的改變。

③ 耐洗滌劑和燃油試驗(yàn)

使用配光鏡試樣，加熱后浸入洗滌劑混合液中，隨后加熱干燥和清潔，之后使用燃油輕擦和干燥，兩個(gè)試驗(yàn)前后要測量試樣的透過率變化。

這個(gè)試驗(yàn)是考核塑料材料對這兩種常見有機(jī)溶劑的耐受性。

④ 機(jī)械磨損試驗(yàn)

使用配光鏡試樣，用含砂噴射水流垂直噴射于樣品表面，試驗(yàn)前后要測量試樣的透過率變化和漫射透過率變化。

這個(gè)試驗(yàn)是考核塑料材料的耐擦傷性能。

⑤ 配光鏡涂層附著力試驗(yàn)

配光鏡涂層是配光鏡外表面上使用的一層或多層涂料產(chǎn)品，是配光鏡的表面防護(hù)層。這個(gè)試驗(yàn)使用配光鏡試樣，用“百格法”進(jìn)行測試，即在涂層上劃網(wǎng)格，貼上檢測用的粘膠帶，之后以一定的速度揭起粘膠帶，試驗(yàn)后目視檢測網(wǎng)格是否有可見損傷。

這個(gè)試驗(yàn)是考核配光鏡涂層與塑料本體的附著力。

⑥ 光源輻照試驗(yàn)

前照燈的所有透光塑料部件的扁平樣品在前照燈光源下進(jìn)行連續(xù)長時(shí)間的不間斷暴露試驗(yàn)。這個(gè)試驗(yàn)是考核燈具塑料部件對前照燈光源中UV輻射的耐受力。需要注意的是，對于低UV輻射的光源或存在UV輻射遮蔽的燈具，該實(shí)驗(yàn)可以豁免。

2. 對整燈進(jìn)行的試驗(yàn)

機(jī)械磨損試驗(yàn)：該試驗(yàn)方法與塑料材料進(jìn)行的該項(xiàng)試驗(yàn)相同，試驗(yàn)前后對配光性能幾個(gè)特定測試點(diǎn)進(jìn)行測試，考察測量值變化的百分比。

配光鏡涂層附著力的試驗(yàn)方法和判定與塑料材料進(jìn)行的該項(xiàng)試驗(yàn)相同。

六、結(jié) 語

前照燈在長期的使用過程中，由于光源的逐漸老化，外部環(huán)境的污染，可能影響前照燈的配光性能，從而影響駕駛員的安全駕駛，或者對迎面駛來的汽車駕駛員造成眩目，妨礙視野等等，這些都可能導(dǎo)致行車事故的發(fā)生。因此，新發(fā)布實(shí)施的摩托車前照燈國家標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容包括的試驗(yàn)種類繁多，這也是為了保證摩托車的行車安全而設(shè)計(jì)的，摩托車前照燈應(yīng)根據(jù)這些國家標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能對主機(jī)開發(fā)、國內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品認(rèn)證和質(zhì)量控制起到積極作用，符合“安全、節(jié)能、環(huán)?！钡囊?。新版標(biāo)準(zhǔn)順應(yīng)了新技術(shù)的發(fā)展方向，希望企業(yè)的相關(guān)部門通過有效執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，對使用新技術(shù)的產(chǎn)品性能進(jìn)行正確評判，從而可以有效起到控制產(chǎn)品質(zhì)量的作用。