前照灯的照明要求[精选].doc

背景知识介绍 前照灯的照明要求世界各国交通管理部门一般都以法律形式规定了汽车前照灯的照明标准，以确保夜间行车的安全，基本要求如下：1.前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能看清车前100m以内路面上的任何障碍物。随着高速公路的建成，汽车行驶速度的提高，要求汽车前照灯的照明距离也相应的增长，现代有些汽车的前照灯照明距离已达到200～250m。2.应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故。为了满足第一个要求，根据光路的可逆性原理，在前照灯的设计和制造上，装置了反射镜、配光镜和灯泡组成的光学系统。　　为了满足第二个要求，对前照灯的使用作了必要的规章制约，同时还对灯泡结构作了合理的设计。前照灯的结构前照灯由光源(灯泡)、反光镜、配光镜三部分。灯泡 汽车前照灯灯泡的结构如图5－2所示。目前，汽车前照灯用灯泡的额定电压有6V、12V和24V三种。灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成，由钨丝制作成螺旋状，以缩小灯丝的尺寸，有利于光束的聚合。为了保证安装时使远光灯丝位于反射镜的焦点上，使近光灯丝位于焦点的上方，故将灯泡的插头制成插片式（图5—2所示）。插头的凸缘上有半圆形开口，与灯头上的半圆形凸起配合定位。三个插片插入灯头距离不等的三个插孔中，保证其可靠连接。这种插片式灯泡的优点具有结构简单，拆装方便，接触性能可靠，并能与全封闭式前照灯通用，因此，国内生产的前照灯灯泡多采用这种结构。前照灯的灯泡是充气灯泡，是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满情性混合气体。一般充的惰性气体为96％的氩气和4％的氮气。充入灯泡的惰性气体可以在灯丝受热时膨胀，增大压力，减少钨的蒸发，提高灯丝的温度和发光效率，节省电能，延长灯泡的使用寿命。　　虽然充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。但是灯丝的钨质点仍然要蒸发，使灯丝损耗。而蒸发出来的钨沉积在灯泡上，使灯泡发黑。近年来，国内外已使用了一种新型的卤钨灯泡（即在灯泡内充以情性气体中渗入某种卤族元素），其结构如图5－2b所示。　　卤族元素是指碘、溴、氯、氟等元素。现在灯泡使用的卤族元素一般为碘或溴，叫做碘钨灯泡或溴钨灯泡。我国目前生产的是溴钨灯泡。卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应的原理制成的。卤钨再生循环的基本作用过程是：从灯丝蒸发出来的气态钨与卤族反应生成了一种挥发性的卤化钨，它扩散到灯丝附近的高温区又受热分解，使钨重新回到灯丝上，被释放出来的卤素继续扩散参与下一次循环反应，如此周而复始地循环下去，从而防止了钨的蒸发和灯泡的发黑现象。卤钨灯泡尺寸小，泡壳用耐高温，机械强度较高的石英玻璃制成，所以充入情性气体的压力较高。因工作温度高，灯内的工作气压将比其它灯泡高得多，故钨的蒸发也受到更为有力的抑制。2.反射镜 反射镜一般用0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成，反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图5－3所示。其内表面镀银、铝或镀铝，然后抛光。由于镀铝的反射系数可以达到94％以上，机械强度也较好，所以现在一般采用真空镀铝。由于前照灯灯泡灯丝发出的光度有限，功率仅45～60W。如无反射镜，那只能照清汽车灯前6m左右的路面。而有了反射镜之后，使前照灯照距可达到150m或更远。因此，反射镜的作用就是将灯泡的光线聚合并导向前方。灯丝位于焦点F上，灯丝的绝大部分光线向后射在立体角范围内，经反射镜反射后将平行于主光轴的光束射向远方，使光度增强几百倍，甚至上千倍，从而使车前150m，甚至400m内的路面照得足够清楚。3.配光镜 配光镜又称散光玻璃，它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。其几何形状比较复杂，外形一般为圆形和短形，如图5－5a所示。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好而均匀的照明。水平方向散射 铅直方向下折射 　　为了弥补具有反射镜的前照灯因为光束太窄、照明不大的缺点，采用了配光镜。采用了配光镜后，前照灯的光束的分布如图5－5b,c所示。前照灯避免眩目的措施采用双丝灯泡；2.采用带遮光罩的双丝灯泡，如图5—7所示； 3.采用非对称光形，如图5—8b所示； 4.Z型光形，如图5—8c所示。前照灯的类型通常按前照灯光学组件的结构不同，可将其分为可拆式、半封闭式和封闭式前照灯三种。可拆式前照灯可拆式前照灯由于反射镜和配光镜分别安装而构成组件，因此气密性差，反射镜易受湿气和尘埃污染而降低反射能力，严重降低照明效果，目前已很少采用。2.半封闭式前照灯 半封闭式前照灯的结构如图5－9所示，其配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上，二者之间垫有橡皮密封圈，灯泡只能从反射镜后端装入。当需要更换损坏的配光镜时，应撬开反射镜外缘的牙齿，安上新的配光镜后，再将牙齿复原。由于这种灯具减少了对光学组件的影响因素，维修方便，因