车外照明系统与工艺控制
1 概念
车外照明系统是指装配在汽车车体外部,用于照明及提供灯光信号的各类汽车灯具
2 车外照明系统主要构成
按功能分类,车外照明汽车灯具主要包括:
车外灯具
照明类信号类
前照灯(远/近
光灯)
前雾灯
倒车灯
牌照灯
转向灯(方向灯)          位置灯(前后) 行车灯
驻车灯(前/后)
示宽灯(前/后)
制动灯
后雾灯
回复反射器        危险警报灯(事故灯)
汽车灯具一般会将几种功能灯具集成到一个零件总成上,目前汽车灯具主要有以下(参考上图):
1、前大灯--前照灯、前位置灯、前转向灯、日照行车灯(选配)
2、前雾灯--前雾灯
3、尾灯--刹车灯(后位置灯)、后转向灯、后雾灯、倒车灯、回复反射器
4、后牌照灯--后牌照灯        5
、高位制动灯--高位制动灯。
各功能灯具分布图:
3 灯具基础知识--灯具结构
一、大灯的基本结构
配光镜
底壳
光杯
辅助光杯
二、尾灯的基本结构
配光镜
底壳
备注:因为功能需求,前大灯的光杯需要可调整,所以光杯与底壳为独立的部件;尾灯光杯不要调整,所以光杯与底壳一体。
曲面折射式:如图示,通过光杯(反射层)的特型曲面,将光线折射至特定位置,形成光型。
曲面折射式
透镜投射式
透镜投射式:如图示,通过球面光杯(反射层)将光线聚集,然后由前端的遮光片(灯罩)遮挡部分光线形成光型
2、光源:                                                                                                                            1)前大灯光源主要由卤素白炽灯泡、HID (气体放电式)灯泡、高亮度LED (发光二极管)灯泡:
卤素白炽灯泡:通过卤素钨丝产生高热后,发出光
亮。
HID 灯泡:通过瞬间高电压,击穿灯泡内的惰性气体,产生弧光放电,发
出光亮
LED :电子导入半导体,由电子和“空穴”融合,复合发光。
目前主流前大灯光源是卤素白炽灯泡和HID 灯泡,但部分车型开始使用高亮度LED 灯泡(如13款 雅阁);因为LED 光源具备体积小、能耗小、寿命长的优点,随着LED 照明技术的发展,LED 将成为未来汽车照明的主要光源,逐步取代卤素白炽灯泡和HID 灯泡。
2)尾灯光源主要由白炽灯、LED (发光二极管)灯泡,相关原理与前大灯光源介绍的一致。
三、配光的基础知识:配光的实现是通过光源发出光线,通过配光系统(光杯+配光镜)对光线进行折射,折射
后的光线形成法规要求的形状。                                                                                                                            1、以前大灯为例,目前配光系统主要有曲面折射式、透镜投射式两种:4 灯具基础知识--配光
一、配光性能的概念:如前述,汽车灯具的首要功能:  1、为驾驶者提供照明,2、给他人提供灯光信号,以便他人明确驾驶者的意图。为了实现照明及信号灯功能,我们对灯具发光的强度、形状有相应的要求,这些要求统称为--配光性能。光通量
光强
照度
亮度度
光通量
光强度照度亮度定义
在各个方向上光辐射的总量特定方向上的光通量
单位面积的光通量
特定方向上单位面积的光通量符号/
单位
φ/lumen>lm
I/candela>cd E/lux>lx
L/cd/m
二、光学基本概念
四、配光的相关法规
为了确保灯具能够有效实现照明、信号指示的作用,保证交通行驶安全,中国国家标准委员会制定了相关灯具的国
家标准。
(备注:因为国标会定期更新,请已国家发布的最新版为标准,图示仅供参考)
下面以前照灯(GB 4599)为例子简单介绍一下灯具国标的内容:
为了确保前大灯照明功能充足;并为了避免两车交汇时,因对方前照灯光线导致驾驶员产生眩目导致交通事故, GB 4599规定了两车交汇时使用近光灯,平时驾驶使用远光灯:1)近光灯的光型分布应如下图所示:
2
)远光灯的光型分布应如下图所示:
Ⅲ区
Ⅱ区
Ⅳ区Ⅰ区
光型分布图明确了近光灯照射的光型各个区域的位置和光强的要求,其中图示Ⅲ区为暗区,该区域一般无光线照射或光强度较弱,以确保会车时不会导致对方司机产生眩目。
近光灯投射效果图
5-1 大灯生产工艺及品质管理要点
前大灯、尾灯为功能最多、结构最复杂,其它灯具的制造工艺都包含在这两种灯具的制造工艺中,所以本章以主要介绍这两种灯具为主。
一、大灯的整体工序流程:
部品成型
成型件处理
组装光杯附件
热溶胶涂布(配光镜压合)
组装外观检查点灯检查其中真空镀铝、热溶胶涂布/配光镜压合为重点工序,后续进行重点介绍:二、重点工序--真空镀铝介绍:光杯组件压入
气密
QA 检查1、真空镀铝的简介及原理:
1)为了使光杯有效反射光线,需要在光杯上镀上反射层,在灯具生产工艺中,一般使用真空镀铝工艺,真空镀铝工艺具备镀层薄、分布均匀等优点。
2)真空镀铝的原理:在真空镀铝炉的真空腔内,通电后钨丝产生高热,使包覆在钨丝上的铝片蒸发为”铝蒸汽“--铝离子。真空腔内充满铝离子;同时利用气体放电产生的正离子轰击铝离子,使铝离子逐步覆盖在镀铝基材(如大灯光杯、尾灯底壳)上,逐步形成铝镀层。 (如右图所示)2、真空镀铝工序:
1)在作业开始前,需对真空镀铝炉进行设备点检,确保镀铝炉的密封性、抽真空马达、通电各方面满足生产需求。2)确认设备OK 后,在真空镀铝内的制定位置内装上钨丝,并在钨丝上包覆铝条。
3)将镀铝基材按作业要求挂放在镀铝挂具上,完成挂件后,关闭炉门,开启设备。
4)完成镀铝后,打开炉门,将完成镀铝的零件取出,同时仔细检查零件的外观,挑选出OK 零件。
真空镀膜机
镀铝挂具
真空腔
钨丝/铝片等离子体轰击HMDSO ,使之理化
离子和电子沉积在基材表面
离化的离子、电子
3、真空镀铝工序的管理要点及相关主要品质不良:
1)作业前需对镀铝炉进行充分点检:转动确保设备的真空度;如真空度不足会导致镀层氧化发黄。
飞利浦汽车照明2)严格按照作业指导书规定位置放置钨丝及铝片,严格按照规定炉数更换钨丝/铝片;如钨丝放置位置错误或未及时更换、在镀铝过程中熔断,会导致铝离子的分布不均匀或铝离子浓度不足,造成零件部分位置镀层厚度不足、发黑,影响外观及功能。
3)零件挂上镀铝治具和从镀铝治具取下的手法、抓放位置均严格遵守作业指导书,避免因错误的作业手法导致零件刮伤。
4)需保证真空镀铝间的空气洁净度,员工需按规定穿着专用防尘服,进出车间需严格进行除尘,生产过程中定期检证空气洁净度;如洁净度不能保证,会导致异物(灰尘、纤维)附着在镀层内,产生麻点等外观不良。三、重点工序--热溶胶涂布(配光镜压合):1、热溶胶简介
1)热溶胶在首次加热前为灰固体,在加热至190℃后,变为牙膏状的半固态物质,具有流动性。首次加热后,热溶胶不会固化,同时带有一定延展性、粘着性,在受一定拉伸力后,热溶胶体会延展,当拉伸力消除后,胶体会回复原装。2)前大灯点亮时,灯泡会产生高热,灯体内空气受热热膨胀,会对配光镜与底壳结合的位置产生外撑力,当前大灯关闭后,灯体内空气冷却,外撑力消除。因热溶胶具有延展性的特点,可抵消空气膨胀的外撑力,所以被广泛运用于前大灯配光镜
与底壳间的粘着剂。热溶胶涂布机
热溶胶
2、热溶胶涂布工序
1)作业前需确认热溶胶喷嘴的温度、热溶胶的吐出量是否均满足作业基准书的要求。
2)用对配光镜合底壳进行除尘,确保胶槽内无异物;将除尘后的底壳放置在治具上,确保完全贴合。3)启动涂胶机进行涂胶作业。
4)在每班正式作业前,应对首件涂胶的底壳的布胶状态进行
检查,确认符合要求后才进行生产
涂胶OK 状态
NG 状态:涂胶速度过快NG 状态:涂胶不均匀3、热溶胶涂布的管理要点及相关主要品质不良:
1)作业前做好点检,要确保涂胶机的温度、吐出量、运行轨迹均无异常;涂胶机温度不足,会使热溶胶因温度不足无法均匀涂布,热溶胶吐出量异常及运行轨迹异常,会导致涂胶不足、涂胶不均匀;以上不良均会导致热溶胶无法在胶槽内均匀分布,产生偏移,最终导致大灯进水。
2)涂胶前,应确保配光镜/底壳上无异物附着,否则异物会被包覆在热溶胶内,导致胶体局部没有与配光镜/底壳
粘着,最终导致大灯进水
配光镜
涂胶OK 状态截面:涂胶饱满均匀,无脱离
热溶胶
底壳
涂胶NG 状态截面:涂胶量过少涂胶NG 状态截面:热溶胶内右塑料丝异物
塑料丝异物
胶量过少