3.4.1封闭式前照灯
汽车封闭式前照灯总成结构如图 3.4.1 。它包括有:两只不同规格的封闭式真空灯芯、固定圈、调整座、固定架、调节弹簧、调节螺钉及螺钉座。这是一种典型的汽车四灯制 前照灯系统 , 其中 I 型真空灯芯只有远光一组灯丝 ; 而 E 型真空灯芯内有两组灯丝 , 即远光和近光。在汽车装配时 , 必须将两个E型真空灯芯安装在汽车前端最外侧 , 如图 3.3.2 中系统B所示。
封闭式真空灯芯的结构
汽车前照灯封闭式真空灯芯的结构如图 3.4.2 所示 (H 型 ) 。它由远光灯丝、近光灯丝、反光镜、配光镜、遮光罩及三个接线片组成。反光镜和配光镜都是由玻璃压制成型 , 再用加热工艺将两者熔为一体。因此 , 这种前照灯的密封性能好 , 安装尺寸及形状标准 , 互换性好。
(1) 反光镜
封闭式真空灯芯反光镜多数是抛物线旋转形成的抛物面 ( 图 3.4.3)。在反光镜生产过程中 , 采用真空镀膜工艺将铝蒸发涂敷在内表面上 , 它具有极高的亮度 , 可使反射出去的光亮度比灯丝本身亮度提高 6000 倍以上。
灯丝是缠绕的鸽丝构成 , 远光灯丝安装在反光镜抛物面的焦点上 , 近光灯丝安装在焦点的上方稍偏左 ( 对右侧通行车灯 ) 。当每单个灯丝点亮时 , 工作情况如图 3.4.4 所示。
当远光灯丝点亮工作时 , 灯丝发出的光线经反光镜反射后其光线都是沿着光学轴线平行射向远方 , 如图 3.4.4 中 (a) 所示。在近光灯丝点亮工作时 , 灯丝发出的光线经反光镜 bc区间抛物面反射后 , 其光线斜向下方 ( 路面 ), 如图 3.4.4 中 (b) 所示 ; 而灯丝发出的光线照射到反光镜 bc 及 b1C1 区间抛物面上 , 经反射后光线斜向上方。但灯丝发出的总光通量经反光镜反射后 , 斜向下方的有用光通量远远大于斜向上方的光通量 , 从而减轻了对面车辆司机的眩目作用。又因为近光灯丝稍偏左 , 又可以使向下的有效光束向右偏了一个角度。这就形成美国和日本法规要求的非对称光 , 这种前照灯的近光等照度曲线如图3.4.5 所示。这种光形没有欧洲前照灯那样清晰的明暗截止线。所以,在会车时这种 SAE 标准前照灯近光产生眩目的程度要大于欧洲 ECE 标准前照灯。
(2) 遮光罩 在真空灯芯内灯丝的前上方装备了一个遮光罩 ( 遮光板 ) 如图 3.4.2 所示。它的作用是在灯丝点亮工作时 可以遮掉向上的直射光线 ( 图 3.4.6)。
汽车前照灯这部分向上的光线如果不遮挡掉 , 它不 但会造成迎面车辆司机的严重眩目 , 而且 , 这些散乱光 在雨天或雾天环境中还会在车前形成一个光幕 , 使得本车司机的能见度降低。
(3) 配光镜 汽车前照灯的光源经过反光镜形成的光束是难以满足法规对前照灯提出的要求 , 还
需要配光镜对该光束作配光变化或加宽或变窄 , 以便在车前形成所需要的照明 , 这一功能是靠前照灯配光镜 ( 前照灯玻璃 ) 来完成的。
前照灯配光镜是由很多凸凹不平的小棱镜组成 ( 图 3.4.7)。它可以把经反光镜反射后的光线进行折射、散射 , 使其达到前照灯的配光要求 , 同时还把一部分光线向两边扩散 , 以加宽前照灯在水平方向的照明范围 , 并得到期望的配光效果。
也有的汽车前照灯只靠反光镜的特殊结构、复杂的形状以及很高的加工精度来满足配光要求 , 但生产这种反光镜的设计、计算及模具精度和加工工艺的难度还是很大的。
3.4.2 半封闭式前照灯
汽车反光镜怎么调1. 小尺寸半封闭式前照灯
汽车用小尺寸半封闭式前照灯的配光镜与反光镜是通过粘接或滚压成一体的 , 其结构有半可拆金属玻璃组件或胶合金属玻璃组件。反光镜多采用钢板冲压制成 , 现代则大量采用热固性塑料注塑成型。这种半封闭式前照灯的灯泡一般都是从后面装入或更换。由于这种前照灯结构简单、成本低、便于维修,所以至今还普遍应用在卡车与农用车上。
2. 大尺寸半封闭式前照灯
汽车用半封闭式前照灯除了圆形前照灯外 , 还有长方形半封闭式前照灯 , 其结构如图 3.4.8 所示。这种前照灯的配光镜与反光镜的固定分别采用单独可拆式连接 , 因为这种前照灯尺寸比较大,如果配光镜与反光镜也采用固定式连接,当灯光在水平方向调整要求达到4。时配光镜的侧边将要产生较大的前后直线位移可达 15mm ~2Omm , 这会造成整车前面极不美观,有时还会卡在外装饰圈的边缘上,使灯光不能调整;在灯光垂直方向调 整中也存在同样的问题因此,
往往把这种前照灯设计成反光镜是可调的,在灯光需要调整时,只需调整反光镜而配光镜是不动的,如图 3.4.8 中虚线部分。
3. 组合前照灯
近年来世界各国生产的轿车多采用组合前照灯。它往往根据汽车造型的美学观点将其外形设计成与整车造型相协调 , 并可使整车风阻系数减小。这种前照灯亦称为异形前 照灯。它除了在功能上具有普通前照灯的近光和远光功能以外 , 还带有驻车灯、转向灯等功能。
红旗轿车采用的前照灯就属于异形半封闭式前照灯 , 其结构如图 3.4.9 所示。它具有前照灯和驻车灯两种功能。其组件主要有 : 反光镜、配光镜 , 灯泡及灯光调整机构等。
(1) 反光镜
汽车采用的半封闭式前照灯反光镜一般使用薄钢板冲压或热固性塑料注塑制成 , 并在其工作表面蒸发涂敷一层铝反光膜 , 为了防止铝膜受热后挥发和增加其表面抗划伤硬度 , 还需在铝膜表面涂敷一层二氧化硅保护膜。
1后盖 2近光灯泡 3转向灯炮 4灯壳 5驻车灯泡 6远光灯泡 7近光调节电机 8反光镜 9配光镜
为了改善汽车前照灯近光的照明效果 , 目前多采用加大反光镜尺寸 , 特别是反光镜的横向尺寸。经实际测试表明:如果汽车前照灯反光镜的横向尺寸由 130mm 增加到 260mm 时,汽车前方 50m 偏右侧的照度值可增加一倍 ( 图 3.4.10) 。同时 , 也大大增加了前照灯的照明宽度,这对汽车夜间行驶的安全性极为重要。
同样横向尺寸的反光镜 , 由于焦点位置不同 ( 焦距不同 ), 反光镜的反光效果也不同。 焦距尺寸小的反光镜作成的前照灯可以提高地面和侧面的照度 , 这对汽车行驶弯路或转弯行驶时是十分有利的。但焦距小的反光镜需将前照灯总成做的很深 , 这会给整车布置带来一定的困难 , 并且也给反光镜生产增加了难度。为了解决这个矛盾 , 往往把反光镜设计成阶段式共焦反光镜或者是阶段式双焦点反光镜 ( 图 3.4.11)。
共焦反光镜的副反光镜与主反光镜共用一个焦点，焦距小的为主反光镜，这可以显著增加有效光通量。副反光镜的光线是为增强军前附近地面和侧面的照明,但不能增大前照灯的照射范围。共焦反光镜适合采用双灯丝光源 ( 近光和远光 ) 的两灯制前照灯系统。因为共焦反光镜
由于反光镜面之间形成阶梯 ( 阶段式 ), 所以 , 只能用塑料制成。
双焦点反光镜是由几个不同焦点的反光镜面组成的。它最大的优点是能把一般照不到反光镜下部镜面上的光线经这一抛物面将其反射到地面上。这一抛物面的焦点必须位于灯丝前面。由反光原理获得的附加光线只能照射到近距离的地面上。所以 , 这种双焦反光镜往往采用在单灯丝光源 ( 近光 ) 囚灯制前照灯系统。
(2) 配光镜
汽车采用的异形前照灯的配光镜与封闭式前照灯配光镜的作用基本相同。它亦是将反光镜反射后的光束向所需要的方向聚光或扩散 , 以达到期望的配光效果。在配光镜上的各棱镜是一个一个地计算出来的聚光镜单元 , 通过它们的组合设计最终得到所要求的照度值和光形。
前照灯配光镜所用的材料应该是透明度高 , 能够形成正确配光单元的高质量的材料。 因为汽车前照灯配光镜总是受到外部环境的影响 , 所以要求它长期受到日晒不老化 , 不变 , 并具有一定的强度和耐擦伤性、耐腐蚀性以及耐候性等。
为了满足上述要求,过去前照灯配光镜都是用高纯度的无机玻璃制成,现在国外已大量采用不
饱和聚脂热塑性有机材料制成。为了增加其表面的耐磨性 , 在配光镜的外表面 需涂敷硅醋类保护层。这种有机材料配光镜的特点是设计自由度大,成型工艺也不像无机玻璃配光镜成型那样受到制约,对异形前照灯配光镜的设计和制造都有利。
另外,用这种有机材料制成的配光镜可大幅度地减轻重量,大量生产的配光镜用有机材料比重约是元机玻璃的 1/2, 配光镜的厚度也减薄了 14 左右 , 相同设计的配光镜重量约减轻到 1/3~1/40 尺寸越大的配光镜 , 这种优越性就越明显。
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