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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处司机能看清障碍物，而且不能让迎面对
2、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碘原子相遇反应，生成碘
3、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“近光”。,4、氙灯,
4、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、发光管内的氙气被施加电压后电离放电
5、；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，同时电能转化为光能的效率也比卤素灯提高70
6、%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，最多也只能连续使用400小时；而利用气体
7、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的。 第二种，取消了卤素远光灯，近光
8、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，色温高颜色偏蓝。,光色温光效果3000K黄
9、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，造成交通事故。,2、眩目光形成的原
10、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、光源与观察者的相对位置和距离对产生眩目程
11、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，从而可以防止迎面车辆司机产生眩目，而在右半部分呈150度角
12、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-三个反射面互成直角的反射棱镜。光线由前面入
13、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、热固性塑料。热塑性塑料加热后会变成柔软的树脂，可
14、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气泡，从而使制品产生银丝，所以要求成型前以8515进行
15、干燥处理4-6小时。3）聚丙烯PPPP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PCPC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
16、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
17、.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。,注塑成型工艺过程注塑成型工艺过程可分为塑化计量、注塑充模和冷却成型三个阶段。1、成型物料在注塑机机筒内经过加热、压实以及混合等作用以后，由松散的粉状或粒状固态转变成连续的均匀溶体的过程称为塑化。将塑化好的溶体
18、通过柱塞或螺杆定温、定压、定量的输出机筒所进行的准备工作，这些全部需要注塑机控制，柱塞或螺杆在塑化过程中为计量。2、注塑充模 注塑充模是柱塞或螺杆从机筒内的计量位置开始，通过注塑油缸和活塞施加高压，将塑好的塑料溶体经过机筒前端的喷嘴和模具中浇注系统快速送入到封闭模腔的过程。3、冷却定型 从浇口冻结开始，到制品脱模为止，是注塑成型工艺的最后一个阶段。在此阶段中需要注意的是模腔的压力，制品的密度、溶体在模具内的冷却情况以及脱模条件等。,注塑成型的条件以及要素1、温度：机筒温度、模具温度、干燥温度、油温度2、压力：注射压力、保压压力、背压、合模力3、时间：注射时间、保压时间、冷却时间、干燥时间4、速
19、度：射出速度、螺杆转速、模具开闭速度、顶出速度5、量：计量、顶出量、开模量 以上的成型要素相互关联，不能各自任意设定，又与成型制品的形状、塑料的种类、模具构造有关系，成型条件要依据实际情况而定。,常用塑料的工艺参数表,三色注塑具有三个注塑系统的注塑机，将三种不同颜色塑料先后注射进入同一个模具内的成型方法为三色注塑成型。在现代汽车组合后灯的设计上，一般是集转向、制动、后位置、倒车及回复反射器五种信号功能黄、红、白为一体的汽车灯具。三色注塑与单色注塑 不同，它是在两个模腔内分两次注塑成型的，每个制件必须有两个型心和行腔，当第一次合模后，在第一个行腔内注塑成型一种颜色，其他两种颜色模具阻流块将其位置
20、空出，第一种颜色注塑完毕后，模具打开，动模旋转180度，再次合模后，在第二个行腔内注塑另外两种颜色成型，使其三种颜色材料溶解在一起，同时第一个模腔内又注塑第一种颜色，这样循环进行注塑。,热固性塑料的注塑热固性塑料注塑成型原理是将成型物料从注塑机的料斗送入常温机筒并在螺杆的旋转作用下再次混炼，通过螺杆的高压推动，以很大的流速经过机筒前段的喷嘴注射进入高温模腔，经过一段时间的保压，固化成型为制品形状，然后开模取出制品。,2、塑料焊接,塑料的超声波焊接超声波焊接是将超声能转化为热能，是塑料局部融化粘结在一起的焊接方法。人们听到声音的频率在16KHZ-20KHZ范围内，而超声波的频率为20KHZ-40
21、KHZ。因为超声波焊接时发热只集中在焊接部分，所以焊缝牢固美观。超声波焊接常用三种焊接方式：塑料与塑料的焊接、往塑料嵌入金属元件和在塑料面上铆接金属件。,3、粘接和装配,粘接车灯总成的装配过程中，往往要进行粘结。常用的是热熔胶，它有粘结迅速、固化快、无污染、粘结面光等特点。热熔胶在车灯上重要应用于前照灯的配光镜和反光镜灯体之间的粘结。热熔胶于玻璃、PC、PP、BMC、PMMA、ABS等材料间都有很好的粘结强度。装配车灯装配线上配备螺钉组装器、反光镜与后合组装器、热熔胶供给器、热熔胶涂布器、配光镜加压器、气密性试验器、配光试验器、功能检查试验台等。,4、表面硬化处理,PC配光镜紫外线表面硬化处理PC拥有极佳的纯净和透明度，而且耐温达120度以上，冲击强度也很好。但是PC配光镜在实际使用中，要经过紫外线表面硬化处理。在PC配光镜表面涂上耐磨有机硅涂层后将使其具有优秀的耐变黄、耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。高性能硬涂层是透明、黄色的有机硅涂层，它能对包括紫外线、热、冷、雨和冰在内的气候条件下造成的损害提供防护，还能保护配光镜免受沙尘、雾的侵害。,5、真空蒸镀,BMC反光镜的真空蒸镀 目前已有更先进的反光镜制造工艺，在反光镜注射时完成模内涂漆，出模后除屑除尘，直接进入真空镀膜和面漆的流水作业。,结束，谢谢！,
