汽車前大燈技術革新高精密雙功能投射燈的應用

李 均，盛進步，何 浩

1.蕪湖羅比汽車照明系統(tǒng)有限公司，安徽蕪湖 241009

2.奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖 241009

1 背景介紹

近年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然迅猛，生產(chǎn)規(guī)模和市場規(guī)模越來越大，但長期以來，中國汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力缺乏，缺乏核心競爭能力的現(xiàn)狀一直沒有改善。國內(nèi)自主品牌汽車企業(yè)的生存壓力越來越大，但汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用越來越重要，我國將很快成為汽車大國。據(jù)預測，到2010年我國汽車保有量將達到5 000萬輛～6 000萬輛，汽車生產(chǎn)能力將超過年產(chǎn)1 200萬輛，產(chǎn)銷量將達到1 000萬輛。

汽車市場競爭實質(zhì)上是現(xiàn)代科技的較量，是技術創(chuàng)新的競爭。目前世界各大汽車公司已把主攻方向從實施精益生產(chǎn)、提高規(guī)模效益轉(zhuǎn)向以高性能、低排放、低油耗等為主的高新技術對汽車工業(yè)進行提升。圍繞安全、環(huán)保、節(jié)能等重點領域，采用新能源、新材料、新工藝開發(fā)研制新車型，占領技術制高點。以美國政府發(fā)起的“新一代汽車伙伴計劃”（PNGV）為代表，用高新技術提升汽車產(chǎn)業(yè)已全面展開，并取得重大突破。

汽車機械與電子技術的結(jié)合是國際汽車工業(yè)發(fā)展的潮流，汽車電子化程度已成為衡量汽車技術水平的最重要的標志。世界各大汽車商投巨資開發(fā)汽車電子產(chǎn)品裝備新型汽車，使之更先進、安全、舒適與豪華，同時實現(xiàn)美觀、節(jié)能、環(huán)保、安全、多功能，從而提高其競爭力。在未來汽車市場的競爭，就其本質(zhì)而言，就是汽車電子化的競爭。據(jù)預測，汽車電子產(chǎn)品占整車成本的價格將超過45%。

國際汽車工業(yè)已經(jīng)由傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品發(fā)展成為高新技術產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)成為用高新技術裝備起來的產(chǎn)業(yè)。與國外汽車企業(yè)相比，中國汽車工業(yè)起步較晚，在高新技術研究領域、基礎研究和科技成果轉(zhuǎn)化等方面存在相當大的差距，中國汽車必須大力推進技術創(chuàng)新能力建設，盡快縮小與國外跨國企業(yè)的差距。

一般汽車前大燈遠近光是兩個獨立分開的發(fā)光面，少數(shù)遠近光共用發(fā)光面的車燈是采用反光碗形式的。這樣的造型都需要占據(jù)較大的空間。本技術革新高精密雙功能投射燈為綜合遠近光于一體的雙功能投影燈，具有占用空間小，造型靈活，節(jié)能的優(yōu)點。

2 技術創(chuàng)新

眾所周知，現(xiàn)常規(guī)汽車前照燈使用H1、H7、H4 作為遠近光的光源。我們以H1 燈泡作為光源為例：H7 燈泡為55W。一般遠光開啟時，近光不會關閉，此時燈具功率為110W，而高精密雙功能投射燈消耗功率為55W，節(jié)能100%。

本技術革新高精密雙功能投射燈所要解決的技術問題是：提供一種體積較小且光利用效率高、功率小的雙功能投影燈。

高精密雙功能汽車前大燈，重點包括光學系統(tǒng)設計、螺線形電導管利用移動光欄來轉(zhuǎn)換近光燈和遠光燈設計、光學系統(tǒng)匹配的機械及零部件設計、工藝設計及試驗大綱和最終性能測試、標定及驗證技術。

高精密雙功能汽車前大燈的光學設計是整個系統(tǒng)的核心部分。高精密的光設計理念、自主開發(fā)的計算機軟件和可以達到微米的電動機械技術。

高精密雙功能汽車前大燈是投射型燈，利用單一光源相同反光鏡和透鏡實現(xiàn)近光燈和遠光燈的功能。螺線形電導管利用移動光欄來轉(zhuǎn)換近光燈和遠光燈，能滿足汽車的標準精密度并且能夠重復使用。

高精密雙功能汽車前大燈設計有兩個主要的難點。一是燈泡在各元器件中的位置精度；二是螺線形電導管利用移動光欄來轉(zhuǎn)換近光燈和遠光燈，每一個元器件所容許的誤差值都要比現(xiàn)在的近光前大燈?。ū壤?：10）。根據(jù)光學要求和可行的生產(chǎn)工藝來分配每個元件的容許誤差，同時采用CAE 對系統(tǒng)進行振動模擬和熱分析，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

高精密雙功能汽車前大燈總成工藝是傳統(tǒng)汽車照明生產(chǎn)工藝和電子生產(chǎn)工藝的結(jié)合。其難點是如何精密準確的安裝螺線形電導管，組裝不同的光學元件和如何對高精密雙功能汽車前大燈總成進行在線測試保證生產(chǎn)質(zhì)量。采用的方法是通過電控光學準值和在結(jié)構(gòu)設計中用定位部件進行準確定位。

高精密雙功能汽車前大燈可以節(jié)省15%～55%的能源消耗，光機電技術的綜合運用，使前大燈的安裝空間養(yǎng)活50%，迎合了汽車外觀造型的發(fā)展趨勢，同樣使汽車外觀設計更加新穎、獨特。此外，高精密雙功能汽車前大燈能與氙燈兼容，從而使照度提高3 倍

3 實施方案

高精密雙功能投射燈的燈泡點亮，電磁閥斷開時，擋片在原位，投影燈系統(tǒng)發(fā)射出近光光形。此時如果導通電磁閥，擋片被磁場引力拉下，投影燈系統(tǒng)即發(fā)射出遠光光形。

附圖說明：

圖1

圖2

注：1-燈泡；2-反光碗；3- 擋片；4-電磁閥；5-支架；6-固定框；7-透鏡

高精密雙功能投射燈主要零部件安裝方式：玻璃透鏡7 由固定框6 限制，固定框6 通過支架5 與反光碗2 連接，活動金屬擋片3的一端由螺絲固定在支架5 上，另一端自由，擋片具有鐵磁性。電磁閥4 設置在金屬擋片3 下方，同樣由螺絲固定在支架5 上。燈泡1 在反光碗2 中。

普通投影燈（近光）的擋片是完全固定的，高精密雙功能投射燈與之相比多出了一個部件：電磁閥。并且擋片成為可活動的。燈泡點亮，電磁閥未接通時，擋片在原位，此時投影燈系統(tǒng)發(fā)射出近光光形。如果再導通電磁閥，擋片被磁場引力拉下，投影燈系統(tǒng)即發(fā)射出遠光光形。

4 技術成果

經(jīng)過兩年的研發(fā)，高精密雙功能投射燈已經(jīng)在我國奇瑞QQMe車型上得到大批量的應用。高精密雙功能投射燈的實用新型專利號：ZL200720044579.7。