[科普中国]-前照灯

基本要求

按照《机动车运行安全技术条件》(GB 7258--2012)对前照灯主要有照明距离和位置、防炫目装置和发光强度的要求。

1．前照灯照明距离的要求

为保证行车安全，要使驾驶员能辨明车前100m以内路面上的任何障碍物。要求汽车远光灯的照明距离大于100m。这个数据是依据汽车的行驶速度而定的。随着现代汽车行驶速度的提高，照明距离的要求会有所增大。汽车近光灯的照明距离在50m左右。位置的要求主要是照亮照明距离内的整段路面和不得偏离路面两点。

2．前照灯防炫目要求

汽车前照灯应具有防炫目装置，以免夜间两车交会时使对面汽车的驾驶员炫目而导致交通事故。夜间两车交会时使用，光束向下倾斜，照亮车前50m内路面，从而避免迎面来车的驾驶员炫目。

3．前照灯发光强度的要求

在用车远光发光强度为：二灯制不小于15000cd(坎德拉)，四灯制不小于12000cd(坎德拉)：新注册车远光发光强度为：二灯制不小于18000cd(坎德拉)，四灯制不小于15000cd(坎德拉)。

随着车辆高速化的发展，有些国家开始试行三光束系统。三光束系统是高速远光、高速近光、近光。在高速公路上行驶时，用高速远光；在无迎面来车的道路上行驶或在高速公路会车时用高速近光，在有迎面来车和市区运行时，使用近光。2

结构汽车前照灯一般由灯泡、反射镜、配光镜(散光镜)三部分组成。

1．灯泡

汽车前照灯使用的灯泡有白炽灯泡、卤钨灯泡、新型高亮度弧光灯等。

(1)白炽灯泡：其灯丝用钨丝制成(钨的熔点高、发光强)。制造时，为了增加灯泡的使用寿命，灯泡内充人情性气体(氮及其混合惰性气体)。这样可减少钨丝蒸发，提高灯丝的温度，增强发光效率。白炽灯泡发出的光线带有淡黄色。

(2)卤钨灯泡：卤钨灯泡是在充人的惰性气体中渗入某种卤族元素(如碘、氯、氟、溴等)，利用卤钨再生循环反应的原理，即从灯丝上蒸发出来的气态钨与卤素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，灯泡壳用耐高温、机械强度较高的石英玻璃制成，在相同功率下，卤钨灯的亮度为白炽灯的1.5倍，寿命长2～3倍。

(3)新型高亮度弧光灯：这种灯的灯泡里没有传统的灯丝。取而代之的是装在石英管内的两个电极。管内充有氙及微量金属(或金属卤化物)，当在电极上有足够的引弧电压时(5000～12000V)，气体开始电离而导电。气体原子处于激发状态，由于电子发生能级跃迁而开始发光。0.1s后，电极间蒸发了少量水银蒸气，电源立即转入水银蒸气弧光放电，待温度上升后再转入卤化物弧光灯工作。点燃达到灯泡正常工作温度后，维持电弧放电的功率很低(约35w)，故可节约40%的电能。2

2．反射镜

反射镜的作用是最大限度地将灯泡发出的光线聚合成强光束，以增加照射距离。

反射镜的表面形状呈旋转抛物面，一般由0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成或由玻璃、塑料制成。其内表面镀银、铝或镀铬，然后抛光处理；灯丝位于反射镜的焦点处，其大部分光线经反射后，成为平行光束射向远方。无反射镜的灯泡，其光度只能照清周围6m左右的距离，而经反射镜反射后的平行光束可照清远方100m以上的距离。经反射镜后，尚有少量的散射光线，其中向上的完全无用，向侧方和下方的光线则有助于照明5～10m的路面和路缘。

3．配光镜

配光镜又称散光玻璃，由透光玻璃压制而成，是多块特殊棱镜和透镜的组合，外形一般为圆形和矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明。2

分类前照灯光学系统是灯泡、反射镜和配光镜的组合体。按前照灯光学系统结构不同，前照灯可分为半封闭式、封闭式和投射式三种。

1．半封闭式前照灯

半封闭式前照灯的配光镜与反射镜粘在一起不可拆开，灯泡可以从反射镜后端装入，半封闭式前照灯的优点是灯丝烧断后只需更换灯泡，缺点是密封性不良。组合式前照灯将前转向灯、前示宽灯、远光灯和近光灯组合成一个整体，同时将反射镜和配光镜使用有机材料制作成一个整体，灯泡可以方便地从后面装入。使用组合式前照灯，汽车制造厂才能按需要生产任何式样的前照灯配光镜，以便改进汽车空气动力特性、燃料经济性和汽车造型。

2．封闭式前照灯

封闭式前照灯还分为标准封闭式前照灯和卤钨封闭式前照灯。

标准封闭式前照灯的光学系统，是将反射镜和配光镜熔焊为一个整体，形成灯泡外壳，灯丝焊在反射镜底座上。反射镜的反射面经真空镀铝，灯内充以惰性气体与卤素。这种结构的优点是密封性能好，反射镜不会受到大气的污染，反射效率高，使用寿命长。但灯丝烧坏后，需更换整个灯光组，成本较高。

3．投射式前照灯

投射式前照灯的光学系统主要由灯泡、反射镜、遮光镜、凸型配光镜组成。使用很厚的无刻纹的凸型配光镜，反射镜为椭圆形。所以其外径很小。投射式前照灯具有两个焦点，第一个焦点为灯泡，第二个焦点在灯光中形成。经过凸型配光镜聚集光线投向远方，结构如图。其优点是焦点性能好，其光线投射途径是：

(1)灯泡射向上部的光线经过反射镜投向第二焦点后，经过凸型配光镜聚焦投向远方。

(2)同时灯泡射向下部的光线经过遮光镜反射，反射回反射镜再投向第二焦点，经过凸型配光镜聚焦投向远方。2

使用汽车使用中，对前照灯的要求是：既要有良好的照明，又要避免使迎面来车驾驶员产生炫目，因此使用前照灯时应注意以下几点：

(1)保持前照灯配光镜清洁，尤其在雨雪天气行驶时，泥尘等污垢会使前照灯的照明性能降低50%。有的车型装有前照灯刮水器和喷水器。

(2)夜间两车会车时，两车在相距150m之外要关闭前照灯远光，换用近光，以保证行车安全。

(3)为保证前照灯的各项性能，在更换前照灯后或汽车每行驶10000km后，应对前照灯光束进行检查调整。

(4)定期检查灯泡和线路插座以及搭铁有无氧化和松动现象，保证插接件接触性能良好，搭铁可靠。如果接点松动，在接通前照灯时，会因电路的通断产生电流冲击，从而烧坏灯丝，如果接点氧化，则会因接点压降增大而使灯泡亮度降低。2