汽車前霧燈結構設計及配光性能

汽車前霧燈結構設計及配光性能宮麗男【摘要】采用PSX24W光源模塊設計了汽車前霧燈的機械機構，進行了光通量以及配光性能的研究，通過防水、熱循環(huán)以及振動試驗來測試前霧燈的配光特性，仿真及實驗驗證了該汽車前霧燈滿足設計要求。%ByusingPSX24Wlightsourceandmodular,wedesignthefrontfoglampforanautomobile,andstudythepropertiessuchasluminousfluxandlightmatchingwithtestsofwaterproof,thermalcyclingandvibration.Thesimulationexperimentverifiesthatthefrontfoglampsmeettherequirements.【期刊名稱】《長春工業(yè)大學學報(自然科學版)》【年(卷)，期】2014(000)006【總頁數】4頁(P688-691)【關鍵詞】前霧燈;結構設計;配光性能【作者】宮麗男【作者單位】長春職業(yè)技術學院工程技術分院，吉林長春130000【正文語種】中文【中圖分類】U463.652傳統(tǒng)前霧燈由于光源輻射高，反射鏡材料采用壓鑄鋁造成了大量的能源消耗及環(huán)境污染，已不能滿足汽車對照明系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的要求。隨著汽車技術的不斷提高，研究成本低、節(jié)能環(huán)保的汽車前霧燈愈發(fā)顯得重要，汽車前霧燈的光通量及配光性能的好壞直接影響到車輛和人身的安全。光源的光通量表征著光源的發(fā)光能力，是光源能效評價的重要指標，對產品質量控制十分重要。通常采用球型光度計測試光源的光通量。而汽車前霧燈配光設計是前霧燈設計的重中之重，關系到安全性、燈具的性能以及是否符合相關法規(guī)的要求。文中分別對汽車前霧燈的機械機構、光源光通量以及配光性能進行了研究，通過防水、熱循環(huán)以及振動試驗來測試前霧燈的配光特性，經仿真及實驗驗證，所設計的汽車前霧燈滿足設計要求?，F有的汽車前霧燈一般用H1燈泡(55W)或H3燈泡(55W)作為光源，由于光源熱輻射高，反射鏡制造通常使用壓鑄鋁，但是鑄鋁反射鏡在成型和表面處理過程中造成大量的能源消耗和環(huán)境污染，且整車在使用過程中由于前霧燈重量較重及光源功率較大，導致CO2的排放高、能源消耗大。為了提高汽車前霧燈的使用率，從降低前霧燈系統(tǒng)開發(fā)成本的角度入手，采用模塊化設計方式設計了合理的機械結構分布和零件安裝方法，完成了結構可靠、體積小巧的汽車前霧燈，有效地降低汽車照明系統(tǒng)的成本，增加應用性。文中所采用的光源為PSX24W光源［1］，其光源重量為1009，尺寸90mmxlOOmm,與其它前霧燈光源相比具有明顯的優(yōu)勢。設計的前霧燈結構［2］如圖1所示。光源的光通量表征著光源的發(fā)光能力，是光源能效評價的重要指標，對產品質量控制十分重要。通常采用球型光度計測試光源的光通量［3］，積分球為一中空球殼，內壁和球內物件(如擋屏、導線、燈座等)被均勻涂上了一層白色漫反射涂料，設置擋屏，大小以遮住窗口使之不被光源發(fā)出的光線直射。光在積分球內經均勻漫反射涂層多次反射，其壁上的漫射照度與其接收到的光源的光通量成正比。積分球結構如圖2所示。用積分球法對汽車燈泡進行光通量測量需要使用積分球，把標準光源和待測光源先后放在球內，在球的測量窗口處用光電接收器及示數儀表分別接收到光的多少進行比較來確定待測量光源光通量大小［4］。測得的PSX24W光源光通量與H8和H11光源進行了對比，對比結果顯示PSX24W光源光通量滿足汽車照明要求。對比實驗如圖3所示。人員在檢測車燈時，需要對車燈進行評價，車燈的性能和使用效果除了可以通過觀察燈具投射的光斑質量外，車輛燈具的配光性能是另一個非常重要的評價標準［5］。車燈的配光性主要指車燈的照明效果使用數字量化來表示，并依據標準對量化結果進行分析，分析結果可以直接輔助設計車輛燈具，生產出高效、安全的車燈，直至認為光型指標能夠滿足設計要求。配光性能測試必須在專門的配光暗室中進行，室內雜光應控制在0.01Lx以下，室溫在(20±5)°C,相對濕度不超過80%。配光性能應在前霧燈基準中心前25m,過中點的鉛垂配光屏幕上測定［6］。被測前霧燈裝在測試轉臺上，燈具基準點要與照準激光束的光斑重合，基準軸要經過中點與配光屏垂直［7］。配光屏幕上照射度測試的有效面積應包含在邊長為65mm的正方形內。在需要點燃燈泡進行測試時，必須在燈泡通電至少1min后才能測取檢驗數據［8］。汽車前霧燈配光性能分析如圖4所示。從圖中可以看出，光源在距離前霧燈基準中心前25m的配光屏幕上進行測定，光源在坐標(0.30,-3.30)上達到最亮點5.7Lx，滿足前霧燈設計要求，在直徑為90mm的條件下，使用PSX24W光源可以滿足ECER19B及SAE標準要求。通過防水試驗、熱循環(huán)試驗以及振動試驗來測試汽車前霧燈的配光性能，測試電壓13.5V，測試電流為1.8A，測量標準依據GB4660-2007進行測試，測試數據見表1~表3。為了提高在汽車前霧燈上的使用率，從降低前霧燈系統(tǒng)開發(fā)成本的角度入手，采用模塊化設計方式設計了汽車前霧燈的機械結構，并對汽車前霧燈的光通量以及配光性能進行研究，經仿真分析及實驗驗證，所設計的汽車前霧燈滿足ECER19B及SAE標準要求?！鞠嚓P文獻】［1］ 李均，孫林.PSX24W燈泡在汽車前霧燈上的應用［J］.能源研究與管理,2010(1):60-62.［2］ 陶永亮.汽車燈罩與燈體裝配連接方式［J］.汽車工程師,2012(11):55-58.［3］ 朱瑛，王建玲.汽車燈泡的光通量測量［J］.天津汽車，2001(2):22-25.［4］ 周小麗.LED光通量測量方法與測量系統(tǒng)研究［D］:［博士學位論文］.上海：復旦大學，2010.［5］ 畢長棟.LED高效散熱及配光技術研究［D］:［碩士學位論文］.西安：陜西科技大學，2012.［6］ 陳萍，王恩波