畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除 【摘要】 本論文主要闡述了汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除，照明系作為汽車安 全的基本保障，在日常的使用中它的工作狀況直接關(guān)系到行人和駕馭者的安全 問題；由此，做好照明系日常維護(hù)和檢測,及時(shí)進(jìn)行故障診斷與排除就顯得尤為 重要。車輛照明系統(tǒng)對(duì)行車安全的影響很大,使用中必須加強(qiáng)其維護(hù)與檢查,保 證其可靠工作。本文列舉汽車照明系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象,提出故障診斷與排除方 法。 關(guān)鍵詞： 汽車照明系 常見故障 診斷與排故 abstract:abstract: the paper mainly expound

2、s automotive lighting system fault diagnosis and eliminate, lighting is the basic guarantee for auto safety, the use of it in the daily work situation directly related to the pedestrian and the security problem; jiayuzhe thus, completes the illume of the daily maintenance and inspection, fault diagn

3、osis and eliminate appear particularly important. vehicles on the traffic safety lighting system, using the influence of the maintenance and inspection must be strengthened, ensure its reliable work. this paper lists automotive lighting system, puts forward the common malfunctions and fault diagnosi

4、s method. keykey words:words: automotive lighting department common faults diagnosis and remove diagnosis and troubleshooting 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 目錄 汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除汽車照明系統(tǒng)常見故障診斷與排除.1 【摘要】 .1 1 1 照明系的發(fā)展史照明系的發(fā)展史.3 2 2 照明系統(tǒng)的組成及照明系統(tǒng)的組成及對(duì)照明的要求對(duì)照明的要求.5 2.1 照明系統(tǒng)的組成及用途 .5 2.2.2 照明系統(tǒng)的要求.5 2.2 照明系統(tǒng)的要求 .5 2.3 汽

5、車照明光源的新要求有以下幾個(gè)方面 .5 2.4 從安全角度的要求，汽車照明的新功能新趨勢 .6 3 3 照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、類型照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、類型.8 3.1 燈泡 .8 3.2.反射鏡反射鏡 .8 3.3 配光鏡配光鏡 .9 3.4.前照燈防眩目的措施前照燈防眩目的措施 .9 3.5 前照燈的類型 .12 3.6 其他形式的前照燈 .13 4 4 故障現(xiàn)象及排除方法故障現(xiàn)象及排除方法.15 4.1 前照燈的遠(yuǎn)、近光均不亮 .16 4.2 前照燈的遠(yuǎn)光或近光不亮.18 故障現(xiàn)象 .18 4.3 前照燈的發(fā)光強(qiáng)度低 .18 4.4 前照燈一側(cè)的遠(yuǎn)光燈光與近光均不亮 .19 4.54.5

6、 小燈、尾燈工作不正常小燈、尾燈工作不正常 .20 4.6 霧燈工作不正常 .21 4.7 所有燈均不亮 .22 5 5 前照燈檢測前照燈檢測.25 5.1 前照燈檢測儀的結(jié)構(gòu)與工作原理 .25 5.1.1 投影式前照燈檢測儀結(jié)構(gòu)與工作原理.25 5.1.2 自動(dòng)跟蹤光軸式前照燈結(jié)構(gòu)與工作原理（單測遠(yuǎn)光）.26 5.3 前照燈檢測儀計(jì)量檢定規(guī)程技術(shù)要求.32 結(jié)結(jié) 束束 語語.34 謝謝 辭辭.35 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 1 1 照明系的發(fā)展史照明系的發(fā)展史 汽車的誕生，汽車的發(fā)展，在歷史的長河中給我們留下了許許多多的故事。 汽車自上個(gè)世紀(jì)末誕生以來，已經(jīng)走過了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百

7、多年。從卡爾本茨 造出的第一輛三輪汽車以每小時(shí) 18 公里的速度，跑到現(xiàn)在，從速度為零到加 速到 100 公里 / 小時(shí)只需要三秒鐘多一點(diǎn)的超級(jí)跑車。這一百年，汽車發(fā)展 的速度是如此驚人！同樣，汽車上的車燈也一樣經(jīng)歷了一百多年的風(fēng)風(fēng)雨雨。 據(jù)說第一個(gè)汽車前大燈是家用手提燈。 1887 年 , 一個(gè)駕駛員在黑暗的曠 野上迷路時(shí) , 一農(nóng)民用手提燈把他引回家。1898 年，哥倫比亞號(hào)電動(dòng)汽車把 電用于前燈和尾燈 ，這樣車燈就誕生了。最初的前大燈不能調(diào)光，所以在會(huì)車 時(shí)有些晃眼，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，后來采用了附加光度調(diào)節(jié)器。這種前大燈可 以在垂直方向移動(dòng)，但駕駛員必須下車搬動(dòng)夾具裝置。1925 年，導(dǎo)

8、航公司推廣 了雙絲燈泡，遠(yuǎn)光和近光的調(diào)節(jié)通過裝在轉(zhuǎn)向柱上的開關(guān)來控制。 轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的使用非常有趣。1916 年，美國一個(gè)名叫 c h 托馬斯的 人把一帶電池的燈泡裝在手套上，這樣夜間行車時(shí)，對(duì)方駕駛員就能看到他打 的手勢。1938 年，別克汽車制造商提供了轉(zhuǎn)向燈作為選用的附件，但當(dāng)時(shí)只在 汽車尾部安裝。到 1940 年以后，汽車前面也裝有轉(zhuǎn)向信號(hào)燈了，而且信號(hào)開 關(guān)具有隨時(shí)調(diào)節(jié)的功能。 1906 年，世界上第一次用一個(gè)蓄電池供電的電燈照明。 1909 年，首次把乙炔燈作為變光裝置。 1916 年，美國使用了行車燈。 1920 年，當(dāng)選用倒檔裝置時(shí)，使用了倒車燈。 1920 年，美國通用汽車公司

9、首先裝了內(nèi)燈。 1926 年，通用汽車公司把大燈變光開關(guān)從方向盤移到地板。 1938 年，第一次采用封閉的內(nèi)燈。 1998 年，美國電氣公司將電燈拋物面反射鏡推廣于大燈，側(cè)燈和尾燈。 直到荷蘭飛利浦發(fā)明了 hid 氙氣燈。帶來了二十一世紀(jì)汽車照明革命。這 種含有氙氣的新型前大燈，又稱高強(qiáng)度氣體放電燈或金屬鹵化物燈 ，英文簡稱 hid （ high intensity discharge lamp ） 。其發(fā)光原理：是在石英管內(nèi)，以 多種化學(xué)氣體填充，其中大部分為氙氣 (xenon) 與碘化物等惰性氣體，然后再 透過升壓器 (ballast) 將車上 12 伏特的直流電壓瞬間升壓至 23000

10、伏特的 電流，經(jīng)過高壓震幅激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電子游離，在兩電級(jí)之間產(chǎn)生弧電， 這就是所謂的氣體放電。目前，只有新款奔馳、寶馬、凌志跑車、本田阿庫拉 這些高檔車才使用了這種新型前大燈。氙燈亮度大，發(fā)出的亮色調(diào)與太陽光比 較接近，消耗功率低，可靠性高，不受車上電壓波動(dòng)影響，大幅度提高了夜間 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 行車的可視度。 汽車照明發(fā)展到今天，已經(jīng)慢慢升華到另外一個(gè)層次，除了基礎(chǔ)的照明之 外，裝飾成為其另外一個(gè)功能，當(dāng)然，萬變不離其宗，汽車大燈最根本的還是 照明，從先前的鹵素大燈到后來的氙氣大燈，再到現(xiàn)在的 led 燈，照明效果和 配套的裝飾效果越來越突出。 不同類型的車型配

11、備不同類型的汽車照明，讓人從直觀上就能體會(huì)到照明 的重要性，宏觀上來來講，它是汽車行駛過程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，微觀上 來說，它更是體現(xiàn)一輛車身份和地位的標(biāo)志 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 2 照明系統(tǒng)的組成及對(duì)照明的要求 2.1 照明系統(tǒng)的組成及用途 汽車照明燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設(shè)備，為了提高汽車的行駛速 度確保夜間行車的安全，汽車上裝有多種照明設(shè)備。汽車照明燈根據(jù)安裝位置 和用途不同，一般可分為：外部照明裝置、內(nèi)部照明裝置。汽車照明燈的種類、 特點(diǎn)及用途見表 2.1。 表 2.1 汽車照明燈的種類、特點(diǎn)及用途 外照明燈 內(nèi)照明燈 種類 前照燈 霧燈 牌照燈 頂燈 儀表燈

12、 行李箱燈 工作時(shí)的 特點(diǎn) 白色常亮 遠(yuǎn)近光變 化 黃色或白色 單絲常亮 白色 常亮 白色 常亮 白色 常亮 白色 常亮 用途 為駕駛員 安全行車 提供保障 雨雪霧天保 證有效照明 及提供信號(hào) 用于照亮 汽車尾部 牌照 用于夜間 車內(nèi)照明 用于夜間 觀察儀表 時(shí)的照明 用于夜間 拿取行李 物品時(shí)的 照明 2.2.2 照明系統(tǒng)的要求 （1）為了確保夜間行車的安全，前照燈應(yīng)保證車前有明亮而均勻的照明， 使駕駛員能夠辯明車前 100m（或更遠(yuǎn)）內(nèi)道路上的任何障礙物。 （2）前照燈應(yīng)具有防炫目的裝置，以免夜間會(huì)車時(shí)，使對(duì)方駕駛員目眩而 發(fā)生事故 2.2 照明系統(tǒng)的要求 （1）前照燈：為了確保夜間行車的

13、安全，前照燈應(yīng)保證車前有明亮而均勻 的照明，使駕駛員能夠辯明車前 100m（或更遠(yuǎn)）內(nèi)道路上的任何障礙物。前照 燈應(yīng)具有防炫目的裝置，以免夜間會(huì)車時(shí)，使對(duì)方駕駛員目眩而發(fā)生事故。 (2)汽車倒車時(shí)的照明照亮：警示、強(qiáng)制 1 個(gè)或兩個(gè)、一般在右面，白色。 (3)牌照照明用以照明汽車后牌照，確保車后 20m 處可以看清牌照，燈光一 般為白色。 (4)霧天行車的特殊說明：前霧燈，有霧地區(qū)強(qiáng)制，2 個(gè)，黃色。后霧燈， 高速公路行車強(qiáng)制，1 個(gè)，左側(cè)，紅色。 (5)車內(nèi)照明 包括儀表照明、駕駛室照明、車廂和車門的照明以及夜間工作照明等。 2.3 汽車照明光源的新要求有以下幾個(gè)方面 一是時(shí)尚與現(xiàn)代設(shè)計(jì)與造

14、型的自由，時(shí)尚車身的設(shè)計(jì)，對(duì)前車燈的顏色提 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 出了更高的要求，例如，從前絕大多數(shù)的前轉(zhuǎn)向燈使用白色光源，黃色的棱鏡， 近幾年來，隨著琥珀色轉(zhuǎn)向燈的出現(xiàn)，黃色的棱鏡已很少被使用了，這樣就大 大方便了汽車燈具的設(shè)計(jì)及節(jié)約模具開發(fā)的成本。而現(xiàn)代汽車燈具的設(shè)計(jì)，越 來越多地使用透明無色的棱鏡，這使整個(gè)車身的色澤更渾然一體，更加美觀。 飛利浦開發(fā)的應(yīng)用于寶馬車的高品質(zhì)的信號(hào)燈泡：銀狐，在未點(diǎn)亮?xí)r，它為反 光碗上提供一個(gè)鉆石般的表面，而在點(diǎn)亮?xí)r，銀狐燈泡的發(fā)光效果與標(biāo)準(zhǔn)琥珀 色燈泡的顏色性能相同。 二是提高車內(nèi)舒適度及安全設(shè)計(jì)自由與乘客舒適?，F(xiàn)在人在車內(nèi)的時(shí)間越 來越

15、多，車內(nèi)的昏暗照明已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人的需求。如果僅僅通過使用大功率 光源來提高亮度，又會(huì)帶來新的困擾，如何解決材料的散熱問題，如何節(jié)約能 源，飛利浦提供了一種全新的整合了反光碗的光源高性能反射式燈 hiperreflex，分布式照明(光纖)提供令人興奮的設(shè)計(jì)自由。為車內(nèi)環(huán)境照明項(xiàng) 目提供了革命性的突破，大大提高了乘客的舒適感受。 三是低能耗、小尺寸、長壽命。環(huán)保材料的光源，油耗已是現(xiàn)在最關(guān)注的 問題，好的汽車的照明系統(tǒng)同樣幫助節(jié)約能量。汽車的設(shè)計(jì)也是越來越緊湊。 汽車燈具的設(shè)計(jì)也越來越小，這樣的趨勢就產(chǎn)生了對(duì)新光源的需求小尺 寸、低能耗、長壽命，如 led。但由于價(jià)格和一些尚待解決的運(yùn)用方面的問

16、題， 使得 led 目前的使用還不能大范圍地推廣。 飛利浦最新推出的運(yùn)用飛利浦顯像管技術(shù)生產(chǎn)的 hipervision 光源同傳統(tǒng) 的信號(hào)燈相比，可以節(jié)約 35%的能源，尺寸縮小 1/3，壽命提高 7 倍。奔馳 e- class 的整個(gè)后尾燈全部采用的是飛利浦的 hipervision，共 5 個(gè) 16w 的小光源 被使用。 2.4 從安全角度的要求，汽車照明的新功能新趨勢 一是高亮度前大燈 hid 的使用。hid 即汽車氙氣燈，又稱高強(qiáng)度氣體放電 燈。產(chǎn)品由小型石英燈泡和電源穩(wěn)定器組成，其工作原理是接通電源后，通過 電源穩(wěn)定器，在瞬間將 12v 電源升至 23000v 高壓脈沖電壓，加在石英

17、燈泡內(nèi)的 金屬電極之間，激勵(lì)氙氣在電弧中產(chǎn)生 4200k-8000k 色溫度的光芒，這種光十 分強(qiáng)勁，顏色晶鉆白中略帶紫藍(lán)，它徹底拋棄了傳統(tǒng)的鎢絲燈泡發(fā)光的原理， 是汽車照明系統(tǒng)領(lǐng)域的革命性高新科技，其光色似日光，使輕松駕駛成為可能； 前照燈光帶藍(lán)色，可區(qū)分品牌與駕駛者；節(jié)能，氙氣燈可終生使用。飛利浦還 對(duì)最傳統(tǒng)的 h4 光源進(jìn)行了改進(jìn)，最新的 h4hp 比傳統(tǒng)的 h4 亮度提高 15%。 二是 drl。白天行車燈(drl)明顯地降低了交通事故的發(fā)生數(shù)、傷亡率。在 歐洲許多國家尤其是北歐的國家，drl 是強(qiáng)制要求執(zhí)行的。加拿大及美國也是 要求執(zhí)行的。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 三

18、是 afs。afs(先進(jìn)前照燈系統(tǒng))可進(jìn)行光型控制，通過移動(dòng)反光碗或其部 件，開亮或調(diào)暗燈泡控制部件的輸入源自汽車中的感應(yīng)器，例如汽車行駛在彎 道時(shí)，在方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)前，燈光已轉(zhuǎn)向彎道。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 3 照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、類型 汽車前照燈一般由光源（燈泡）、反光鏡、配光鏡（散光鏡）三部分組成。 3.1 燈泡 目前汽車前照燈所用的燈泡有普通燈泡（白熾燈泡）和鹵素?zé)襞?，兩種燈 泡的燈絲均采用熔點(diǎn)高發(fā)光強(qiáng)的鎢制成，如圖 3.1 所示。前者燈絲用鎢絲制成， 玻璃泡內(nèi)抽出空氣，然后充以 86的氬氣和約 14的氮?dú)獾幕旌隙栊詺怏w以減 少鎢絲受熱蒸發(fā)，延長其使用壽命，燈絲制成緊密

19、的螺旋狀。燈泡在長期使用 后發(fā)黑，表明燈絲的損耗依然存在，因此并不能阻止鎢絲的蒸發(fā)。后者是在惰 性氣體中加入了一定量的鹵族元素（如碘、溴），使得從燈絲上蒸發(fā)出來的氣 態(tài)鎢與鹵族元素反應(yīng)生成了一種揮發(fā)性的鹵化鎢，在擴(kuò)散到燈絲附近的高溫區(qū) 域后又受熱分解，使鎢重新回到燈絲上，如此循環(huán)防止了鎢的蒸發(fā)和燈泡黑化 的現(xiàn)象。白熾燈泡發(fā)光效率一般為 812 lm/w，鹵素?zé)襞莅l(fā)光效率可達(dá) 1820 lm/w，比白熾燈泡高 20以上。由于鹵鎢燈泡體積小、耐高溫、發(fā)光強(qiáng)度高、 使用壽命長，故而目前得到廣泛的應(yīng)用。 圖 3.1 前照燈的燈泡 1、7配光屏 2、4近光燈絲 3、5遠(yuǎn)光燈絲 6定焦盤 8泡殼 9插片

20、3.2.反射鏡反射鏡 反射鏡的表面形狀呈旋轉(zhuǎn)拋物面， 如圖 3.2.1 所示，一般由 0.60.8mm 的薄鋼板沖壓而成或由玻璃、塑料制 成。其內(nèi)表面鍍銀、鋁或鍍鉻，然后拋光處理；目前反射鏡內(nèi)面采用真空鍍鋁 的較多。 反射鏡的作用是將燈泡的散射（直射） 光反射成平行光束，使光度大大 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 增強(qiáng)，增強(qiáng)幾百倍乃至上千倍，以保證汽車前方 150400m 范圍內(nèi)足夠的照明。 如圖 3.2.2 所示。 圖 3.2.1 半封閉式前照燈的反射鏡 圖 3.2.2 反射鏡的作用 3.3 配光鏡配光鏡 配光鏡又稱散光玻璃，由透光玻璃壓制而成，是多塊特殊棱鏡和透鏡的組 合，外型一般

21、為圓形和矩形， 如圖 3.3.1 所示。 配光鏡的作用是將反射鏡反射出的平行光束進(jìn)行折射，使車前的路面有良 好而均勻的照明，如圖 3.3.2 所示。 圖 3.3.1 配光鏡的結(jié)構(gòu) 圖 3.3.2 配光鏡的作用 3.4.前照燈防眩目的措施前照燈防眩目的措施 采用雙絲燈泡 采用帶遮光罩的雙絲燈泡 采用非對(duì)稱光形 采用前照燈自動(dòng)變光器 前照燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設(shè)備，為了提高汽車夜間行駛的速 度，確保行車安全，不少汽車上采用了前照燈電子控制裝置，對(duì)前照燈進(jìn)行自 動(dòng)控制。常用的控制裝置有：前照燈自動(dòng)變光器、前照燈狀態(tài)控制裝置、前照 燈昏暗自動(dòng)發(fā)光器、前照燈關(guān)閉自動(dòng)延時(shí)器等。 汽車前照燈自動(dòng)變光

22、器是一種根據(jù)對(duì)方車輛燈光的亮度自動(dòng)變遠(yuǎn)光為近光或 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 變近光為遠(yuǎn)光的自動(dòng)控制裝置。它的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，不需要駕駛員操 縱，其次是它的體積小，性能穩(wěn)定可靠，且靈敏度高。 在夜間兩車相對(duì)行駛，當(dāng)相距 150200m 時(shí)，對(duì)方的燈光照射到自動(dòng)變光 器上，就立即自動(dòng)變遠(yuǎn)光為近光，從而有效地避免了遠(yuǎn)光給對(duì)方駕駛員帶來的 眩目，待兩車相會(huì)后，變光器又自動(dòng)變近光為遠(yuǎn)光，汽車即可恢復(fù)原來的行駛 速度。 圖 3.4.1 所示為具有光敏電阻的自動(dòng)變光器的電路圖。它主要由電子電路 （包括晶體管 t1t6，二極管 d 及電阻 r2r15，光敏電阻 r 和繼電器 d 組成。

23、為了防止電子電路出故障后影響夜間行駛，還保留腳踏變光開關(guān)。 圖 3.4.1 具有光敏電阻的自動(dòng)變光器的電路 j繼電器 s腳踏變光開關(guān) 前照燈狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng) 前照燈的照明范圍隨汽車的負(fù)荷變化而變化，當(dāng)汽車的負(fù)荷較大時(shí)，前燈 距地面變近，使照明范圍變小，反之，雖使照明范圍增大，但會(huì)造成對(duì)面來車 駕駛員的眩目，這樣都會(huì)造成安全事故。為了克服負(fù)荷對(duì)照明的影響，有些先 進(jìn)的車上裝設(shè)有前照燈狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。根據(jù)汽車負(fù)荷的不同自動(dòng)調(diào)整前照 燈前傾的角度，使照明范圍保持不變。 圖 3.4.2 為波許公司生產(chǎn)的前照燈自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的工作原理圖。 圖 3.4.2 前照燈狀態(tài)自動(dòng) 調(diào)整系統(tǒng) 1電感傳感器 2信號(hào)合

24、成器 3前橋 4后橋 5標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 昏暗自動(dòng)發(fā)光控制系統(tǒng) 昏暗自動(dòng)發(fā)光控制系統(tǒng)的功用是，在行駛中，當(dāng)車前的自然光的強(qiáng)度減低 到一定程度時(shí)，自動(dòng)將前照燈的電路接通，以確保行車安全，同時(shí)還有延時(shí)關(guān) 燈的作用。圖 3.4.3 所示為昏暗自動(dòng)發(fā)光控制系統(tǒng)電路。它主要由光傳感器和 控制元件及晶體管放大器組件兩大部分組成。 圖 3.4.3 昏暗自動(dòng)發(fā)光控制系統(tǒng)電路 前照燈關(guān)閉自動(dòng)延時(shí)控制裝置 前照燈關(guān)閉自動(dòng)延時(shí)控制裝置的主要功能是：當(dāng)汽車夜間停入車庫后，為 駕駛員下車離開車庫提供一段時(shí)間的照明，以免駕駛員摸黑走出車庫時(shí)造成事 故。 圖 3.4.4 為集成電路

25、iccsg5551 和繼電器 j 組成的前照燈關(guān)閉延時(shí)裝置電 路，其延時(shí)關(guān)閉時(shí)間為 50s。 圖 3.4.4 前照燈關(guān)閉 自動(dòng)延時(shí)控制器電路 k1 電源開關(guān) k2車燈開關(guān) 3延時(shí)按鈕 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 3.5 前照燈的類型 按照安裝數(shù)量的不同可分為：兩燈制前照燈和四燈制前照燈。前者每 只燈 具有遠(yuǎn)、近光雙光束；后者外側(cè)一對(duì)燈為遠(yuǎn)近雙光束，內(nèi)側(cè)一對(duì)燈為遠(yuǎn)光單光 束。 按照安裝方式的不同可分為：外裝式前照燈和內(nèi)裝式前照燈。前者整個(gè)燈 具在汽車上外露安裝；后者燈殼嵌裝于汽車車身內(nèi)，裝飾圈、配光鏡裸露在外。 按照燈的配光鏡形狀不同可分為：圓形、矩形和異形前照燈三類。 按照發(fā)射的

26、光束類型不同可分為：遠(yuǎn)光前照燈、近光前照燈和遠(yuǎn)近光前照 燈三類。 按前照燈光學(xué)組件的結(jié)構(gòu)不同，可將其分為以下幾種： 可拆式前照燈：該燈氣密性差，反射鏡易受濕氣和塵埃污染而降低反射 能力，嚴(yán)重降低照明效果，目前已很少采用。 半封閉式前照燈結(jié)構(gòu)如圖 3.5.1 所示 封閉式前照燈其結(jié)構(gòu)如圖 3.5.2 所示 投射式前照燈如圖 3.5.3 所示 圖 3.5.1 半封閉式前照燈：1配光鏡 2固定圈 3調(diào)整圈 4反射鏡 5拉緊彈簧 6燈殼 7燈泡 8防塵罩 9調(diào)節(jié)螺釘 10調(diào)整螺母 11膠木插座 12接線片 圖 3.5.2 封閉式前照燈：1配光鏡 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 2反射鏡 3插

27、頭 4燈絲 投射式前照燈的反射鏡近似于橢圓形狀，它具有兩個(gè)焦點(diǎn)。第一焦點(diǎn)處放 置燈泡，第二焦點(diǎn)是由光線形成的，凸形配光鏡聚成第二焦點(diǎn)，再通過配光鏡 將聚集的光投射到前方，投射式前照燈所采用的燈泡為鹵鎢燈泡。 第二焦點(diǎn)附近設(shè)有折光板，可遮擋上半部分光，形成明暗分明的配光。由 于它的這種配光特性，因此也可用于霧燈。 圖 3.5.3 投射式前照燈：1-屏幕 2-凸形散光鏡 3-遮光鏡 4-橢圓反射鏡 5-第一焦點(diǎn)（f1）6-第二焦點(diǎn)（f2） 7-總成 3.6 其他形式的前照燈 高亮度弧光燈 高亮度弧光燈的結(jié)構(gòu)如圖 3.6.1 所示，這種燈的燈泡里沒有燈絲，取而代 之的是裝在石英管內(nèi)的兩個(gè)電極，管內(nèi)充

28、有氙氣及微量金屬（或金屬鹵化物） 。 在電極上加上 500012000v 電壓后，氣體開始電離而導(dǎo)電。由氣體原子激發(fā)到 電極間少量水銀蒸汽弧光放電，最后轉(zhuǎn)入鹵化物弧光燈工作，采用多種氣體是 為了加快起動(dòng)。 弧光式前照燈由弧光燈組件、電子控制器和升壓器三大部分組成。其燈泡 的光色和日光燈相似，亮度是目前鹵鎢燈泡的 2.5 倍，壽命是鹵鎢燈泡的 5 倍， 燈泡的功率為 35w，可節(jié)能 40%。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 圖 3.6.1 高亮度弧光燈 1-總成 2-透鏡 3-弧光燈 4-引燃及穩(wěn)弧部件 5-遮光板 氣體放電燈 近年德國寶馬公司和波許公司攜手研制了一種更新式的前照燈-氣

29、體放電 燈。氣體放電燈是由小型石英燈泡、變壓器和電子控制器組成，通過變壓器升 壓到 0.5 至 1.2 萬伏的高壓電，激勵(lì)小型石英燈泡發(fā)亮，其亮度比現(xiàn)在用的鹵 素?zé)袅?2.5 倍，發(fā)出的亮光色調(diào)與太陽光十分相似，而且氣體放電燈發(fā)亮并達(dá) 到規(guī)定的工作溫度時(shí)，功率消耗只有 35 瓦，比鹵素?zé)舻腿种?，非常?jīng)濟(jì)， 很適宜用做轎車前照燈。目前一些中高級(jí)轎車已經(jīng)使用這種氣體放電燈。 氙燈 氙燈，一種含有氙氣的新型前大燈，又稱高強(qiáng)度放電燈或氣體放電燈，英 文簡稱 hid（high intensity discharge lamp） 。目前奔馳 e 級(jí)車、寶馬 7 系 列、豐田凌志、本田阿庫拉等高擋車都使

30、用了這種新型前大燈。氙燈亮度大， 發(fā)出的亮光色調(diào)與太陽光比較接近，消耗功率低，可靠性高，不受車上電壓波 動(dòng)影響。 led 車燈 現(xiàn)在汽車照明燈已有白熾燈、鹵素?zé)簟㈦療舻?。除了前大燈外，其它燈?例如小燈、指示燈、廂內(nèi)照明燈等多是采用白熾燈。但近年也流行 led 做指示 燈，例如剎車指示燈、轉(zhuǎn)向指示燈等。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 4 4 故障現(xiàn)象及排除方法故障現(xiàn)象及排除方法 以桑塔納轎車為例，照明系統(tǒng)電路如圖 4.1 所示 圖 4.1 桑塔納轎車照明系統(tǒng)電路圖 1-停車燈開關(guān) 2-變光和超車等開關(guān) 3-點(diǎn)火開關(guān) 4-車燈開關(guān) 5-中間繼電器 6-牌照燈 7-儀表燈調(diào)光開關(guān) 8-

31、霧燈繼電器 9-行李箱 10-前頂燈 11-行李箱開關(guān)等 12-前頂燈控制開關(guān) 13-點(diǎn)煙器照明燈 14-無燈開關(guān)照明燈 15-后風(fēng)窗除霧器開關(guān)照明燈 16-空調(diào)開關(guān)照明燈 17-霧燈指示燈 18-后霧燈 19-前、后霧燈開關(guān) 20-前霧燈 21-儀表燈 22-時(shí)鐘照明 23-前照燈 24-右前、后示寬燈 25-左前、后示寬燈 26-遠(yuǎn)光指示燈 這是典型的照明系統(tǒng)電路圖，司乘人員總控、分控的各種形式的開關(guān)、熔 絲、大電流繼電器等用電設(shè)施一應(yīng)俱全。除了行李箱燈、前頂燈、點(diǎn)煙器不受 點(diǎn)火開關(guān)、車燈開關(guān)控制外，其余都受控制于兩開關(guān)。由于霧燈用電電流大， 因而其主要電路經(jīng)過中間的繼電器 5，又專設(shè)了霧

32、燈繼電器。單元控制電路仍 受車燈開關(guān) 4 控制。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 燈的遠(yuǎn)、近光燈電路與點(diǎn)火開關(guān)、車燈開關(guān)、變光和超車燈開關(guān)以及電源、 熔絲有關(guān)，超車時(shí)遠(yuǎn)光受控制于變光和超車開關(guān)。 如圖 4.2 所示為桑塔納轎車中央配電盒正面板布置圖，其上裝有 8 個(gè)繼電 器、24 跟熔斷絲。熔斷絲有 30，20，15 和 10a 四種，外表分別為綠、黃、藍(lán)、 紅色，以示區(qū)別。繼電器和熔斷絲的集中裝配，使用戶在進(jìn)行故障檢查及故障 診斷與排除時(shí)十分方便。 圖 4.2 桑塔納轎車中央配電盒正面板布置圖 1，3，4，9，11，13，15，16，17，18 號(hào)位-空位 7 號(hào)位-進(jìn)氣預(yù)熱繼電器

33、 5 號(hào)位-空調(diào)繼電器 10 號(hào)位-前風(fēng)窗清洗、掛水裝置繼電器 12 號(hào)位-報(bào)警及轉(zhuǎn)向繼電器 14 號(hào)位-冷卻液不足指示控制器 s1-30a（散熱器風(fēng)扇） s2-10a（制動(dòng)燈） s3-10a（點(diǎn)煙器、收音機(jī)、時(shí)鐘、內(nèi)部燈）s4-15a（報(bào)警燈、應(yīng)急燈）s5,s12-空位 s6-15a（霧燈 a）s7-10a（尾燈、左側(cè)燈）s8-10a（尾燈、右側(cè)燈）s9-10a（右大燈遠(yuǎn)光） s10-10a（左大燈遠(yuǎn)光）s11-15a（刮水器及洗滌裝置）s13-15a（后風(fēng)窗除霜器） s14-15a（空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)）s15-10a（倒車燈）s16-15a（喇叭） s17-10a（進(jìn)氣歧管預(yù)熱熱敏開關(guān)）s18-1

34、0a（喇叭、制動(dòng)報(bào)警燈）s19-10a（轉(zhuǎn)向信號(hào)燈） 20-10a（牌照燈、雜物箱燈）s21-10a（左大燈近光）s22-10a（右大燈近光） 4.1 前照燈的遠(yuǎn)、近光均不亮 1故障現(xiàn)象 車燈處于開關(guān) 2 位時(shí)，撥動(dòng)變光開關(guān)，前照燈遠(yuǎn)、近光均不亮。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 2.故障現(xiàn)象主要原因及處理方法 （1）熔斷器盒中 s9 號(hào)、s10 號(hào)、s21 號(hào)、s22 號(hào)熔斷絲均斷路，應(yīng)該更換熔斷 絲（參圖 4.2） （2）車燈開關(guān) e1 損壞，應(yīng)該更換車燈開關(guān) e1。 （3）變光開關(guān) e4 損壞，應(yīng)該更換變光開關(guān) e4。 （4）前照燈的雙絲燈泡損壞，應(yīng)該更換前照燈。 （5）連接線

35、路斷路。應(yīng)檢查連接線路，排除故障。 3故障診斷思路方法 前照燈的遠(yuǎn)、近光均不亮的故障診斷流程如圖 4.3 所示 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 前照燈不亮前照燈亮 車燈開關(guān)位于 2 位，檢 查前照燈插座的電壓 檢查前照燈開關(guān) “56”接線柱的電壓 電壓正常 檢查前照燈雙絲燈泡 是否斷路 檢查熔斷 器 s9、s10 和 s20、s21 是否斷路 斷路 向上撥動(dòng)變光開關(guān)手柄，檢查前照燈工作是否正常 檢查車燈 開關(guān) 正常 更換 燈泡 檢查變光 開關(guān)和連 接線路 檢查“x” 接線柱電壓 電壓為零 電壓為零 電壓正常 檢查點(diǎn)火 開關(guān)及連 接線導(dǎo)線 檢查變光 開關(guān) “56”接 線柱的電 壓 良好

36、 更換熔斷 器 檢查搭鐵 是否良好 斷路 電壓為零電壓正常 檢修變光開關(guān)與 熔斷器之間的連 接線路 檢修車燈開關(guān)與 變光開關(guān)之間的 連接線路 電壓為零 電壓正常 圖 4.3 前照燈的遠(yuǎn)、近光均不亮的故障診斷流程圖 4.2 前照燈的遠(yuǎn)光或近光不亮 故障現(xiàn)象 車燈開關(guān)處于 2 位置，撥動(dòng)變光開關(guān)，前照燈的遠(yuǎn)光或近光不亮。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 2.故障主要原因及處理方法 （1）變光開關(guān)的遠(yuǎn)光或近光檔位接觸不良，應(yīng)檢查并排除故障。 （2）雙絲燈泡的遠(yuǎn)光或近光燈絲損壞。應(yīng)更換前照燈。 （3）熔斷絲盒中 s9 號(hào)，s10 號(hào)或 s21 號(hào)，s22 號(hào)熔斷絲斷路。應(yīng)更換熔斷絲 （參見圖

37、 4.2） 。 （4）遠(yuǎn)光或近光燈的連線斷路。應(yīng)重新連接。 故障診斷思路與方法 前照燈的遠(yuǎn)光或近光不亮的故障診斷流程如圖 4.4 所示 檢查熔斷絲盒中 s9 號(hào)、s10 號(hào)、s21 號(hào)、s22 更換熔斷絲檢查雙絲燈泡 短路良好 更換燈泡 短路 檢修變光開關(guān) 良好 檢查變光開關(guān)“56a” “56b”接線柱的電 壓 電壓為零 檢修連接線 路路 電壓正常 圖 4.4 前照燈的遠(yuǎn)光或近光不亮的故障診斷流程圖 4.3 前照燈的發(fā)光強(qiáng)度低 1 故障現(xiàn)象 前照燈的發(fā)光強(qiáng)度底、亮度發(fā)紅。 2.故障主要原因及處理方法 （1）交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓底。應(yīng)更換發(fā)電機(jī)。 （2）變光開關(guān)接觸不良。應(yīng)更換變光開關(guān)。 西安航

38、空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 （3）前照燈的插件接觸不良。應(yīng)重新建立連接。 （4）前照燈的反射鏡老化或銹蝕。應(yīng)更換。 （5）線路搭鐵不良。應(yīng)檢查并重新建立連接。 3.故障診斷思路與方法 前照燈的發(fā)光強(qiáng)度底的故障診斷流程如圖 4.5 所示 檢查交流發(fā)電機(jī)的輸出端電壓 電壓過低 檢查有關(guān)插接件調(diào)整并檢修電源系 檢查前照燈反射鏡 正常 松動(dòng)、腐 蝕 休整 電壓正常 更換 老化、銹蝕 檢查變光開關(guān) 良好 檢查前照燈搭鐵線是否良好更換 老化、銹蝕 良好 圖 4.5 前照燈的發(fā)光強(qiáng)度底的故障診斷流程 4.4 前照燈一側(cè)的遠(yuǎn)光燈光與近光均不亮 1. 故障現(xiàn)象 前照燈一側(cè)的遠(yuǎn)光與近光均不亮 2. 故障主

39、要原因及處理方法 （1）某側(cè)雙絲燈泡損壞。應(yīng)更換雙絲燈泡。 （2）熔斷器盒中 s9 號(hào)、s22 號(hào)或 s10 號(hào)、s21 號(hào)熔絲斷路。應(yīng)更換熔絲（參圖 4.2） 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 （3）前照燈的插件松脫或?qū)Ь€斷路。應(yīng)檢查連接情況。 3.故障診斷思路方法 前照燈一側(cè)的遠(yuǎn)光燈光與近光均不亮的故障診斷流程如圖 4.6 所示 檢查熔斷器盒中 s9、s21 或 s10、s22 斷路良好 更換熔斷絲 檢查插接件接觸是否良 好、松動(dòng) 更換燈泡 檢查前照燈是否搭鐵線接地 是否良好 檢查雙絲燈泡 檢查燈座接線處是否有電 良好斷路 檢查連接導(dǎo)線 是否斷路 電壓為零電壓正常 修復(fù) 松動(dòng)良好

40、圖 4.6 前照燈一側(cè)的遠(yuǎn)光燈光與近光均不亮的故障診斷流程圖 4.54.5 小燈、尾燈工作不正常小燈、尾燈工作不正常 1. 故障現(xiàn)象 小燈、尾燈不亮。 2. 故障主要原因及處理方法 （1）車燈開關(guān) e1 損壞。應(yīng)更換車燈開關(guān) e1（參見圖 4.1 ） （2）燈泡損壞。應(yīng)更換 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 （3）熔斷器盒中 s7 號(hào)、s8 號(hào)熔絲短路。應(yīng)更換熔斷絲（參見圖 4.2） （4）連接線路斷路或插接件接觸不良。重新建立連接。 3.故障診斷思路與方法 接通點(diǎn)火開關(guān)，將車燈開關(guān)撥至 1 位，若某小燈或尾燈不亮，通常是由燈 泡損壞或插接件松動(dòng)、接觸不良造成的；若某側(cè)小燈開關(guān)和尾燈均

41、不亮，通常 是由相應(yīng)的熔絲斷路或該側(cè)的小燈和尾燈燈泡同時(shí)損壞造成的。若兩側(cè)小燈、 尾燈均不亮，而接通停車開關(guān)燈亮后，則一般為燈光總開關(guān)損壞造成的。 4.6 霧燈工作不正常 1. 故障現(xiàn)象 無燈不亮 2. 故障主要原因及處理方法 （1）車燈開關(guān) e1 損壞。應(yīng)更換車燈開關(guān) e1。 （2）霧燈開關(guān) e23 損壞。應(yīng)更換霧燈開關(guān) e23。 （3）熔斷器盒中熔絲 s6 號(hào)、s27 號(hào)斷路。應(yīng)更換熔斷絲。 （4）霧燈繼電器損壞。應(yīng)更換霧燈繼電器。 （5）霧燈燈泡損壞。應(yīng)更換霧燈燈泡。 （6）連接線路斷路或接插件松動(dòng)。檢查并重新連接。 3故障診斷思路與方法 當(dāng)車燈開關(guān)處于 2 位或 2 位，而霧燈開關(guān)處于

42、 1 位或 2 位時(shí)，前、后霧燈 均不亮，此時(shí)，應(yīng)先檢查前霧燈燈泡處的黃/白色導(dǎo)線是否有電如果有電，則應(yīng) 檢查霧燈燈泡是否損壞及燈座處的棕色導(dǎo)線接地是否良好；如果沒有電，則應(yīng) 檢查熔絲 s6、s27 是否斷路，霧燈繼電器是否工作，霧燈開關(guān) e23 的“83”接 線柱是否有電，霧燈開關(guān) e23 是否良好等。 當(dāng)車燈開關(guān)處于 1 位或 2 位，而霧燈開關(guān)處于 1 位或 2 位時(shí)，前霧燈正常， 而后霧燈不亮，則應(yīng)檢查后霧燈燈座處的灰/白色導(dǎo)線是否有電，后霧燈燈泡是 否斷路，棕色導(dǎo)線接地是否良好，熔絲 s27 是否斷路，霧燈開關(guān) e23 的“83b” 接線柱是否有電等。當(dāng)車燈開關(guān)處于 1 位或 2 位

43、，而霧燈開關(guān)處于 1 位或 2 位 時(shí)，兩霧燈均不亮，則應(yīng)檢查前霧燈燈座處黃/白色導(dǎo)線是否有電，前霧燈燈泡 是否斷路，棕色導(dǎo)線接地是否良好，熔絲 s6 是否斷路，霧燈開關(guān) e23 的 “83a”接線柱是否有電等。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 4.7 所有燈均不亮 1.故障現(xiàn)象 打開車燈開關(guān)，所有車燈均不亮。 2.故障主要原因及處理方法 閉合車的那個(gè)總開關(guān)后，如若所有車燈都不亮，表明車燈電源電路存在斷路現(xiàn) 象。 3. 故障診斷思路與方法 首先按電喇叭，若喇叭不響，表明蓄電池到熔斷器盒的電路有斷路性故障或熔 斷器盒有故障；若電喇叭能響，表明蓄電池到熔斷器盒中的電路及熔斷器盒均 良好，

44、可能是熔斷器盒經(jīng)電流表到車燈總開關(guān)的電路存在故障，應(yīng)仔細(xì)檢查并 排出。 若前照燈不亮，其檢修方法是：先閉合前照燈開關(guān)及變光開關(guān)，若遠(yuǎn)光燈、 近光燈均不亮，表明車燈總開關(guān)至變光開關(guān)之間有故障。用旋具將變光開關(guān)火 線分別觸及遠(yuǎn)、近光燈接線柱。若燈亮，說明變光開關(guān)不良；若遠(yuǎn)光燈亮、近 光燈不亮，可能是變光開關(guān)與近光燈之間的電路異常；若遠(yuǎn)光燈不亮而遠(yuǎn)光指 示燈亮，則說明接線板與照明燈之間的電路異常；若遠(yuǎn)光指示燈不亮，通常是 接線板與變光開關(guān)之間的電路異常；若兩只前照燈中只有有一只亮，則可能是 燈泡燈絲燒斷或連接線斷路。 汽車照明系統(tǒng)常見故障處理方法見表 4-1 表 4-1 汽車照明系統(tǒng)常見故障處理方法

45、 序號(hào)故障現(xiàn)象故障原因處理方法 1 所有的車燈 都不亮 （1）車燈開關(guān)前電源線路 斷路或搭鐵 （2）熔斷器斷開或熔斷絲 熔斷 （3）燈開關(guān)觸點(diǎn)接觸不亮 或不閉合或燈開關(guān)損壞 找出故障處理并排除 2 燈開關(guān)接通 時(shí)熔斷器立 即跳閘，或 熔斷絲立即 熔斷 電路中有斷路、搭鐵處找出短路、搭鐵處并加 以絕緣 3 燈泡經(jīng)常燒電壓調(diào)節(jié)器調(diào)整不當(dāng)或失重心調(diào)整電壓調(diào)節(jié)器的 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 斷調(diào)，使發(fā)電機(jī)輸出電壓過 高 輸出電壓 電源電壓過低對(duì)蓄電池充電或檢修發(fā) 電機(jī) 配光鏡或反光鏡上有積灰拆開前照燈進(jìn)行清潔 4 前照燈燈光 暗淡 電線接頭松動(dòng)或銹蝕，使 電阻增大 擰緊接頭，清除銹蝕

46、燈絲燒斷更換燈泡 接線板或插接器到燈泡的 導(dǎo)線斷路 檢修線路并接牢 5 前照燈變光 時(shí)，遠(yuǎn)光燈 或近光燈有 一個(gè)不亮 燈泡與燈座之間接觸不良清除污垢、銹蝕、使其 接觸良好 左前照燈搭鐵不良檢查左前照燈搭鐵部位 左前照燈配光鏡或反射鏡 上有積灰 拆開左前照燈進(jìn)行清潔 做前照燈燈泡玻璃表面發(fā) 黑 更換左前照燈燈泡 6 接通前照燈 遠(yuǎn)光或金光 時(shí)，右側(cè)前 照燈正明亮， 左側(cè)前照燈 明顯發(fā)暗 導(dǎo)線接頭松動(dòng)或銹蝕，使 線路電阻增大 擰緊接頭，清除銹蝕 車燈開關(guān)到小燈間導(dǎo)線斷 路 檢查并接好導(dǎo)線 7 左、右小燈 均不亮 小燈燈絲燒斷更換小燈燈泡 小燈接線板或插接器到小 燈的導(dǎo)線斷路 檢查并重新接好導(dǎo)線 小

47、燈燈絲燒斷更換不亮的小燈燈泡 8 小燈一只良、 另一只不亮 小燈搭鐵不良使小燈搭鐵良好 線路中有斷路處檢查并接好導(dǎo)線 后（尾）燈燈絲燒斷更換后（尾）燈燈泡 9 后（尾）燈 不亮 后（尾）燈搭鐵不良使后（尾）燈搭鐵良好 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 5 前照燈檢測 前照燈檢測儀是用來檢測機(jī)動(dòng)車前照燈配光性能和照射方向好壞的儀器。 因檢測方法的不同，檢測儀在結(jié)構(gòu)上略有差異，按光學(xué)測量方式可分為聚光式、 投影式、和自動(dòng)跟蹤光軸式（用光電池或 ccd 等作傳感器）等、按測試方法和 功能可分為手動(dòng)、電動(dòng)、遠(yuǎn)光光軸自動(dòng)跟蹤、遠(yuǎn)近光光軸自動(dòng)跟蹤式。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 5.

48、1 前照燈檢測儀的結(jié)構(gòu)與工作原理 5.1.1 投影式前照燈檢測儀結(jié)構(gòu)與工作原理 儀器主體由車架和受光箱兩部分構(gòu)成（如南華產(chǎn) qd-100 型、佛分產(chǎn) fd-2 型） 。受光箱用以接受被檢前照燈的光束并進(jìn)行檢測。受光箱安裝在車架上，可 沿立柱由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(或搖動(dòng)手輪)上下移動(dòng)，并可在地面上沿軌道左右移動(dòng)， 外形結(jié)構(gòu)見圖 5.1.1。 圖 5.1.1 燈光儀整體結(jié)構(gòu) 由被檢前照燈發(fā)出的光束經(jīng)聚光鏡會(huì)聚后，由反射鏡反射到屏幕上。屏幕 呈半透明狀態(tài)，在屏幕上可看到光束的光分布圖形。該圖形近似于在 10 米屏幕 上觀察的光分部特性。屏幕上對(duì)稱分布五個(gè)光檢測器，如圖 5.1.2 所示。1 及2 用以檢測垂

49、直方向的光分布，其輸出電流經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓后，連接到垂直 方向的指示表上。通過旋轉(zhuǎn)上下刻度盤，使反光鏡移動(dòng)，從而使1 及2 輸出 信號(hào)相等，上下指示表指示為零。此時(shí)上下刻度盤指示出光軸偏移量的數(shù)值。 3 及4 用以檢測左右方向的光分布情況，其原理同上。由左右刻度盤指示出 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 光軸偏移量。5 用以檢測發(fā)光強(qiáng)度，其輸出放大后由發(fā)光強(qiáng)度指示表指示發(fā) 光強(qiáng)度數(shù)值。 圖 5.1.2 光接受箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和硅光電池板 5.1.2 自動(dòng)跟蹤光軸式前照燈結(jié)構(gòu)與工作原理（單測遠(yuǎn)光） 儀器外形如圖 5.1.3 所示。儀器主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及光接收箱構(gòu)成（如佛山 產(chǎn)全自動(dòng) fd-1 型、

50、南華產(chǎn)全自動(dòng) qd-300 型） 。底箱內(nèi)裝左右方向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及垂 直方向牽引系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)儀器整機(jī)作左右方向運(yùn)動(dòng)及牽引光接收箱作垂直方向 運(yùn)動(dòng)。儀器可沿導(dǎo)軌左右移動(dòng)整個(gè)設(shè)備。 圖 5.1.3 全自動(dòng)前照燈檢測儀外形結(jié)構(gòu) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 在光接收箱內(nèi)部有一透鏡組件（圖 5.1.4） 。在光接受箱的正面裝有上下左 右四個(gè)光電池，用作光軸追蹤。其原理，當(dāng)上下光電池受到的光照度不同時(shí)， 產(chǎn)生的偏差信號(hào)驅(qū)動(dòng)上下傳動(dòng)部件中的電機(jī)，牽引光接受箱向光照平衡的位置 移動(dòng)。同樣，左右光電池的偏差信號(hào)驅(qū)動(dòng)左右傳動(dòng)部件中的電機(jī)，使儀器向左 向右移動(dòng)，直到光軸位置偏差信號(hào)為零時(shí)，燈光儀停止移動(dòng)，

51、燈光的光軸處于 光接受箱的中心上。同時(shí)在透鏡后面的四象限光電池受到前照燈光束經(jīng)透鏡聚 光后，照射在這一光電池組的中央時(shí)，四光電池產(chǎn)生的偏差信號(hào)為零（上下表 和左右表指示為零） 。如果在儀器定位于主光軸位置時(shí)，通過聚光透鏡的光束偏 離中心位置，必然產(chǎn)生偏差信號(hào)。左右偏移的偏差信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使透鏡移動(dòng)， 以減少這一偏差，亦即使得匯聚的光束向光電池組中心逼近。同樣，上下偏移 偏差信號(hào)則驅(qū)動(dòng)透鏡在垂直方向上作調(diào)整，以使光點(diǎn)能在垂直方向逼近光電池 組的中心。透鏡在兩個(gè)方向的位移量由分別安裝在兩個(gè)方向的位移傳感器經(jīng)電 路放大處理后，分別將偏移量顯示在左右指示表上和上下指示表上并輸出。光 強(qiáng)在四象限光電池中

52、心聚焦后由四象限光電池組與光照強(qiáng)度產(chǎn)生正比的電信號(hào)， 經(jīng)疊加后，在經(jīng)過放大 電路放大后送到光強(qiáng)指示表上指示并輸出。 圖 5.1.4 全自動(dòng)前照燈檢測儀的透鏡組件 5.1.3 采用 ccd 圖像傳感器的全自動(dòng)前照燈遠(yuǎn)近光檢測儀簡介 常見的檢測設(shè)備有南華廠生產(chǎn)的 qd1003、nhd-6101 型遠(yuǎn)近光檢測儀、浙 大鳴泉生產(chǎn)的 qdc-1b 型遠(yuǎn)近光檢測儀和佛山廠生產(chǎn)的 fd103 型遠(yuǎn)近光檢測儀。 是在全自動(dòng)遠(yuǎn)光檢測儀基礎(chǔ)上結(jié)合 ccd 圖像傳感器和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)發(fā)展 5.3 全自動(dòng)前照燈檢測儀外形結(jié)構(gòu)全自動(dòng)前照燈檢測儀外形結(jié)構(gòu) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 而來的。 南華產(chǎn) n

53、hd-6101 和佛山產(chǎn) fd-103 型檢測儀在透鏡的前后安裝有兩個(gè) ccd 攝像機(jī)，分別負(fù)責(zé)光軸的跟蹤和前照燈配光性能和照射方向的分析，南華產(chǎn) qd-1003 型檢測儀在透鏡后安裝有一個(gè) ccd 攝像機(jī)用于前照燈配光性能和照射 方向的分析，而光軸的跟蹤仍沿用以前的光電池方法。有的檢測儀的立柱上裝 有掃描光電管陣列，其作用是掃描汽車前照燈的大概位置，以便光接收箱快速 定位。 1前照燈光軸的定位原理 根據(jù)機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光或近光的配光特性、ccd 測量技術(shù)特點(diǎn)和聚光透鏡 的聚光特性，可以對(duì)進(jìn)入儀器光接收箱未進(jìn)行聚光的機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光光束進(jìn) 行拍攝，利用高性能計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)對(duì)整個(gè)光斑進(jìn)

54、行量化分析處 理，找出前照燈的光軸中心，通過控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使光接收箱的光學(xué) 中心和前照燈的遠(yuǎn)光（或近光）光束中心準(zhǔn)確重合。當(dāng)光接收箱的光學(xué)中心和 前照燈的遠(yuǎn)光光束中心準(zhǔn)確重合時(shí)（如圖 5.1.5（a）所示），上下、左右電機(jī) 不動(dòng)，儀器處于平衡狀態(tài)；當(dāng)光接收箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光光束中心 不重合時(shí)（如圖 5.1.5（b）所示），計(jì)算計(jì)會(huì)發(fā)出指令，使上下、左右電 機(jī)走動(dòng)，直到光接收箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光光束中心準(zhǔn)確重合。 圖 5.1.5 遠(yuǎn)光光心未進(jìn)行聚光時(shí)的灰度圖象 2偏角和光強(qiáng)的測量 對(duì)準(zhǔn)光軸后，利用 ccd 對(duì)進(jìn)入儀器光接收箱經(jīng)過聚光鏡聚光后，聚集在焦 平面屏幕上的機(jī)動(dòng)車前照

55、燈遠(yuǎn)光光斑進(jìn)行拍攝，利用高性能計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的圖 像處理技術(shù)對(duì)整個(gè)焦平面光斑進(jìn)行量化分析處理，找出其光束中心，不同的偏 角的光束其光學(xué)中心成像在焦平面上的位置也不同，不同光強(qiáng)的點(diǎn)，其在圖像 上的灰度也不同，光強(qiáng)越強(qiáng)的點(diǎn)，光斑越白，光強(qiáng)越小的點(diǎn)，光斑越暗。fd- 103 型前照燈儀檢測儀這樣就可以測出機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光燈的角度和光強(qiáng)。當(dāng) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光的偏角為零度時(shí)，遠(yuǎn)光（或近光）燈光束經(jīng)過聚光透鏡聚光 后，其成像在焦平面光學(xué)中心也在焦平面的中心，其成像在焦平面的光分布圖 如圖 5.1.6(a)所示。當(dāng)機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光的偏角不為零度時(shí)，遠(yuǎn)光燈光束經(jīng)過 聚光

56、透鏡聚光后，其成像在焦平面光學(xué)中心也不在焦平面的中心，其成像在焦 平面的光分布圖如圖 5.1.6b)所示。 圖 5.1.6 聚光后焦平面的光分布圖 汽車前照燈的近光為非對(duì)稱式，即光形分布有一條明顯的明暗截止線。非 對(duì)稱式配光有兩種：一種是在配光屏幕上，明暗截止線的水平部分在 v-v 線的 左半邊，右半邊為水平線向上成 15的斜線，如圖 5.1.7（a）所示。另一種是 明暗截止線右半邊為水平線向上成 45斜線至垂直距離 25cm 轉(zhuǎn)向水平的折線， 由于明暗截止線呈 z 形，亦稱 z 形配光，如圖 5.1.7(b)所示。 圖 5.1.7 非對(duì)稱式配光示意圖 5.2 前照燈檢驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)分析 一、前

57、照燈操作規(guī)程 1驗(yàn)前儀器及車輛準(zhǔn)備 (1)測試儀受光面應(yīng)清潔，軌道內(nèi)無雜物。 (2)車輛輪胎氣壓符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，前照燈玻璃應(yīng)清潔。 2檢驗(yàn)程序 (1) 車輛正直居中行駛，在前照燈離檢測燈箱 1m(或根據(jù)說明書要求的距 離)處停車。 (2) 車輛發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，置變速器于空檔，電源處于充電狀態(tài)，開 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 啟前照燈遠(yuǎn)光。 (3) 啟動(dòng)前照燈檢測儀開始測量，不同型號(hào)的檢測儀操作方法不同，請(qǐng)按 說明書要求操作。 (4) 在并列的前照燈（四燈制）進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)將與受檢燈相鄰的燈遮蔽。 (5) 檢測完畢，前照燈檢測儀歸位，車輛駛離。 3注意事項(xiàng) 停車位置要準(zhǔn)確，車身縱

58、向中心線要垂直于前照燈受光面，否則主要會(huì)影響 光束左右偏測量的準(zhǔn)確性。 初檢與復(fù)檢時(shí)盡量由同一檢驗(yàn)員引車操作，駕駛員體重的變化會(huì)對(duì)光束上 下偏測量的準(zhǔn)確性和重復(fù)性造成影響，尤其對(duì)微型車影響較大。 (3) 前照燈檢測儀正在移動(dòng)或?qū)⒁苿?dòng)時(shí)，嚴(yán)禁車輛通過。 (4) 檢測完畢后車輛要及時(shí)駛離，車身不得長時(shí)間擋住軌道。 4前照燈檢測儀的保養(yǎng) (1) 儀器的立柱應(yīng)保持清潔，并每天加潤滑油少許，以利滑行。 (2) 導(dǎo)軌的表面應(yīng)保持潔凈，去除沙粒、油泥、小石子等。嚴(yán)禁加油潤滑 表面。 (3) 每年對(duì)燈光儀進(jìn)行校準(zhǔn)。 二、 前照燈檢測標(biāo)準(zhǔn) 1前照燈遠(yuǎn)光光束發(fā)光強(qiáng)度檢測標(biāo)準(zhǔn)（見表 5.2） 表 5.2 前照燈遠(yuǎn)

59、光光束發(fā)光強(qiáng)度檢測標(biāo)準(zhǔn) 檢查項(xiàng)目 新注冊車在用車機(jī)動(dòng)車類型 兩燈制四燈制兩燈制四燈制 最高設(shè)計(jì)時(shí)速小 于 70km/h 的汽車 10000800080006000 其它汽車18000150001500012000 四燈制是指前照燈具有四個(gè)遠(yuǎn)光光束；采用四燈制的機(jī)動(dòng)車其中兩只對(duì)稱的燈達(dá)到兩燈 制的要求時(shí)視為合格。 2. 前照燈光束偏移量檢測標(biāo)準(zhǔn) (1) 在檢驗(yàn)前照燈近光光束照射位置時(shí)，前照燈照射在距離 10m 的屏幕上 時(shí)，乘用車前照燈近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)的高度應(yīng)為 0.7h0.9h（h 為前照燈基準(zhǔn)中心高度，下同） ，其它機(jī)動(dòng)車（拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組除外）應(yīng)為 0.6 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院

60、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 h0.8h。機(jī)動(dòng)車（裝有一只前照燈的機(jī)動(dòng)車除外）前照燈近光光束水平方向位 置向左偏不允許超過 170mm，向右偏不允許超過 350mm。 (2) 輪式拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組裝用的前照燈近光光束照射位置，按照上述方法 檢驗(yàn)時(shí)，要求在屏幕上光束中點(diǎn)的離地高度不允許大于 0.7h；水平位置要求， 向右偏不允許超過 350mm，不允許向左偏移。 (3) 在檢驗(yàn)前照燈遠(yuǎn)光光束及遠(yuǎn)光單光束照射位置時(shí)，前照燈照射在距離 10m 的屏幕上時(shí)，要求在屏幕光束中心離地高度，對(duì)乘用車為 0.9h1.0h，對(duì) 其它機(jī)動(dòng)車為 0.8h0.95 h；機(jī)動(dòng)車（裝有一只前照燈的機(jī)動(dòng)車除外）前照燈 遠(yuǎn)光光束水平方向