前照灯的故障诊断与维修

哈尔滨理工大学

课程设计

题目：捷达轿车前照灯故障诊断与维修院系：机械学院、车辆工程

姓名：

指导教师：

系主任：

2012年8月31日

目录

1.1 轿车前照灯的结构 (3)

1.2 轿车前照灯的类型 (5)

1.3其他形式的前照灯 (7)

第2章轿车前照灯的检测 (9)

2.1前照灯的概述 (9)

2.2前照灯检测标准 (9)

2.2.1前照灯检测指标 (9)

2.2.2前照灯检测的基本概念 (10)

2.3 前照灯检测原理 (13)

2.3.1用屏幕检测前照灯光束照射位置 (13)

2.3.2检测仪检测前照灯发光强度与光轴偏斜量 (14)

2.4 前照灯检测仪器 (16)

2.4.1前照灯检测仪的分类： (16)

第3章捷达轿车前照灯检测与维修 (23)

3.1捷达轿车前照灯的发光强度和正确发光方向 (23)

3.2捷达轿车前照灯的常见故障 (24)

3.3捷达轿车前照灯检测步骤 (24)

3.4捷达前照灯改装相关问题 (25)

3.5捷达轿车前照灯常见故障的维修 (26)

参考文献 (28)

第1章轿车前照灯介绍

1.1 轿车前照灯的结构

轿车前照灯一般由光源（灯泡）、反光镜、配光镜（散光镜）三部分组成。

目前汽车前照灯所用的灯泡有普通灯泡(白炽灯泡）和卤素灯泡，两种灯泡的灯丝均采用熔点高发光强的钨制成，如图1.1所示。

图1-1前照灯的灯泡

1、7－配光屏

2、4－近光灯丝

3、5－远光灯丝

6－定焦盘8－泡壳 9－插片

前者灯丝用钨丝制成，玻璃泡内抽出空气，然后充以86％的氩气和约14％的氮气的混合惰性气体以减少钨丝受热蒸发，延长其使用寿命，灯丝制成紧密的螺旋状。灯泡在长期使用后发黑，表明灯丝的损耗依然存在，因此并不能阻止钨丝的蒸发。后者是在惰性气体中加入了一定量的卤族元素（如碘、溴），使得从灯丝上蒸发出来的气态钨与卤族元素反应生成了一种挥发性的卤化钨，在扩散到灯丝附近的高温区域后又受热分解，使钨重新回到灯丝上，如此循环防止了钨的蒸发和灯泡黑化的现象。白炽灯泡发光效率一般为8～12 lm/W，卤素灯泡发光效率可达18～20 lm/W，比白炽灯泡高20％以上。由于卤钨灯泡体积小、耐高温、发光强度高、使用寿命长，故而目前得到广泛的应用。

反射镜的表面形状呈旋转抛物面，如图1.2所示，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；目前反射镜内面采用真空镀铝的较多。反射镜的作用是将灯泡的散射（直射）光反射成平行光束，使光度大大增强，增强几百倍乃至上千倍，以保证汽车前方150～400m范围内足够的照明。如图1.3所示。

图1-2 半封闭式前照灯的反射镜图1-3 反射镜的作用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，外型一般为圆形和矩形，如图5.4所示。

图1-4 配光镜的结构

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，如图1.5所示。

图1-5 配光镜的作用

1.2 轿车前照灯的类型

按照安装数量的不同可分为：两灯制前照灯和四灯制前照灯。前者每只灯具有远、近光双光束；后者外侧一对灯为远近双光束，内侧一对灯为远光单光束。

按照安装方式的不同可分为：外装式前照灯和内装式前照灯。前者整个灯具在汽车上外露安装；后者灯壳嵌装于汽车车身内，装饰圈、配光镜裸露在外。

按照灯的配光镜形状不同可分为：圆形、矩形和异形前照灯三类。

按照发射的光束类型不同可分为：远光前照灯、近光前照灯和远近光前照灯三类。

按前照灯光学组件的结构不同，可将其分为以下几种：

1.前照灯：该灯气密性差，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。

2.2. 封闭式前照灯结构如图1.6所示

图1-6 半封闭式前照灯

1－配光镜 2－固定圈3－调整圈 4－反射镜

5－拉紧弹6－灯壳7－灯8－防尘罩

9－调节螺钉 10－调整螺母 11－胶木插座 12－接线片

3. 封闭式前照灯其结构如图1.7所示

1－配光镜 2－反射镜 3－插头 4－灯丝

图1-7 封闭式前照灯

4. 投射式前照灯

投射式前照灯的反射镜近似于椭圆形状，它具有两个焦点。第一焦点处放置灯泡，第二焦点是由光线形成的，凸形配光镜聚成第二焦点，再通过配光镜将聚集的光投射到前方，投射式前照灯所采用的灯泡为卤钨灯泡第二焦点附近设有折光板，可遮挡上半部分光，形成明暗分明的配光。由于它的这种配光特性，因此也可用于雾灯。如图1.8所示

图1-8投射式前照灯

1-屏幕 2-凸形散光镜3-遮光镜4-椭圆反射镜

5-第一焦点（F1）6-第二焦点（F2） 7-总成

1.3其他形式的前照灯

1.3.1高亮度弧光灯

高亮度弧光灯的结构如图1.9所示，这种灯的灯泡里没有灯丝，取而代之的是装在石英管内的两个电极，管内充有氙气及微量金属（或金属卤化物）。在电极上加上5000～12000V电压后，气体开始电离而导电。由气体原子激发到电极间少量水银蒸汽弧光放电，最后转入卤化物弧光灯工作，采用多种气体是为了加快起动。

弧光式前照灯由弧光灯组件、电子控制器和升压器三大部分组成。其灯泡的光色和日光灯相似，亮度是目前卤钨灯泡的2.5倍，寿命是卤钨灯泡的5倍，灯泡的功率为35W可节能40%。

图1-9高亮度弧光灯

1-总成 2-透镜 3-弧光灯 4-引燃及稳弧部件 5-遮光板

1.3.2气体放电灯

近年德国宝马公司和波许公司携手研制了一种更新式的前照灯--气体放电灯。气体放电灯是由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成，通过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电，激励小型石英灯泡发亮，其亮度比现在用的卤素灯亮2.5倍，发出的亮光色调与太阳光十分相似，而且气体放电灯发亮并达到规定的工作温度时，功率消耗只有35瓦，比卤素灯低三分之一，非常经济，很适宜用做轿车前照灯。目前一些中高级轿车已经使用这种气体放电灯。

1.3.3氙灯

氙灯，一种含有氙气的新型前大灯，又称高强度放电灯或气体放电灯，英文简称HID（High Intensity Discharge Lamp）。目前奔驰E级车、宝马7系列、丰田凌志、本田阿库拉等高挡车都使用了这种新型前大灯。氙灯亮度大，发出的亮光色调与太阳光比较接近，消耗功率低，可靠性高，不受车上电压波动影响。

1.3.4 LED车灯

现在轿车照明灯已有白炽灯、卤素灯、氙灯等。除了前大灯外，其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如刹车指示灯、转向指示灯等

第2章轿车前照灯的检测

2.1前照灯的概述

2.1.1前照灯的作用：

保证汽车夜间安全行驶及提高行车速度必不可少的汽车装置。

2.1.2前照灯常见故障：

(1) 在使用过程中，灯泡会逐渐老化，发光效率下降。

(2) 反射镜污暗、聚光性能变差。

(3)

机动车在行驶中受到振动，也可能引起前照灯安装位置错动，从而改

变光束的正确照射方向。

2.1.3前照灯故障的危害：

机动车前照灯的发光强度不足或照射方向偏斜，在夜间行驶时，驾驶员看不清或看不远前方的情况，或者给迎面来车的驾驶员造成眩目，妨碍视野等等。这些都可能导致夜间行车事故的发生。

2.1.4前照灯的检测内容：

(1)前照灯的发光强度；

(2)光束照射位置；

(3)在进行汽车外观检测时，注意前照灯配光镜安装的正确性，保证光线

透过时达到所要求的配光性能。

2.2前照灯检测标准

2.2.1前照灯检测指标

前照灯检测指标是发光强度、光束照射偏移量。国标GB7258-1997对检测

指标的检测标准规定如下：

(1)光束照射位置要求

1)近光光束照射位置：

前照灯在距屏幕10m处，光束明暗截止线转角或中点的高度应为(0.6~0.8)H

(H为前照灯基准中心高度)，水平方向位置向左向右偏均不得超过100mm。

2)远光光束照射位置：

前照灯在距屏幕10m处，光束中心离地高度为(0.85~0.90)H，水平位置要求：

左灯向左偏不得大于100mm，向右偏不得大于170mm；右灯向左或向右偏均

不得大于l70mm。

(2)远光光束发光强度

1)对于两灯制，每只灯的发光强度应达到：

新注册车为15000cd(坎德拉)，在用车为12000 cd；

2)对于四灯制，每只灯的发光强度应达到：

新注册车为l2000cd，在用车为l0000cd。

采用四灯制的汽车，其中两只对称灯的发光强度达到两灯制的要求也视为合格。测试时，其电源系统应处于充电状态。

2.2.2前照灯检测的基本概念

(1)发光强度

表示光源在给定方向上发光强弱的度量，计量单位是坎德拉(cd)。根据国际标准SI的规定,一个光源发出频率为540THz的单色辐射，若在一定方向上的辐射强度为l/683W/sr(即1/683W每球面度)，则此光源在该方向上的发光强度为lcd。

(2)照度

表示不发光物体被光源照明的程度，为受光面明亮度的物理量，计量单位是勒克斯(1x)。

在不计光源大小(看做是点光源)、发光强度不变的情况下，照度与离开光源距离的平方成反比，即：照度(1x)=发光强度(cd)/N开光源距离的平方(m2)

(3)前照灯的特性

前照灯特性分类：

a)配光特性、b)全光束、c)照射方向，其特性参数特征如图2-1所示等照度曲线表示。

图2-1等照度曲线

a)配光特性 b) 全光束 c)照射方向

1)配光特性：

用等照度曲线表示的明亮度分布特征称为配光特性，亦称光形分布特性。对前照灯配光特性的要求：

(1)远光具有良好的照明；(2)近光具有足够照明和不眩目。

前照灯的配光特性分类：

a对称配光特性：

前照灯光束的光形分布一般是水平方向宽，垂直方向窄，等照度曲线左右对称，不偏向一边，上下扩展也不太宽，这种配光特性称为对称性配光特性，如图2-2 所示。

图2-2 对称配特性光

b非对称配光特性：

其光形分布不对称，有一条明显的明暗截止线(灯光投射到配光屏幕上，眼睛感觉到的明暗陡变的分界线)，如图2-3所示。非对称配光特性分类：(1)一种是在配光屏幕上，明暗截止线的水平部分在V-

V线的左半边，右半边为与水平线向上成15 °的斜线，如图2-3(a)所示；(2)另一种是Z形配光方式，其明暗截止线的左半边在h-

h线下250mm处，右半边则与水平线成45°角向上倾斜，至与h-

h线重合后成为水平线，明暗截止线在屏幕上呈z形，如图2-

3(b)所示，我国前照灯的近光灯已采用这种配光形式。

图2-3 非对称式配光特性图

2)全光束

光束用明亮度分布纵断面的配光特性曲线来表示，该断面的积分值(该曲线的旋转体积)即为全光束。可以认为，它是光源所发出光的总量，如图2-

4所

图2-4 全光束

3)照射方向

把前照灯光线最亮的地方看作是光轴的中心，光束照射方向用该中心对水平、垂直坐标轴的偏离量表示，如图2-5所示。