汽车前照灯的基本要求及结构详解

1）前照灯的基本要求

由于汽车前照灯的照明效果对夜间行车安全影响很大，因此，世界各国多以法律的形式规定了前照灯的照明标准，其基本要求如下：

①前照灯应能保证车前有明亮而又均匀的照明，使驾驶员能够看清车前100 m内路面上的物体。随着现代汽车行驶速度的不断提高，对前照灯的要求也越来越高，现代高速汽车前照灯的照明距离应达200～250 m。

②前照灯应防止眩目，以避免夜间两车相会时，使对方驾驶员眩目造成交通事故。

2）前照灯的结构

前照灯由反射镜、配光镜和灯泡3部分组成，如图5.1所示。

（1）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。它一般呈抛物面状，内表面镀铬、铝或银，然后抛光，目前多采用真空镀铝。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，其距离可达150 m或更远，如图5.2所示。

图5.1　前照灯的组成

图5.2　反射镜的原理

（2）配光镜

配光镜又称为散光玻璃，装于反射镜之前，可将反射光束扩散分配，使路段的照明更加均匀。配光镜是由透明玻璃压制而成的棱镜和透镜的组合，如图5.3、图5.4所示。

图5.3　配光镜

图5.4　配光镜的作用

（3）灯泡

目前，汽车前照灯的灯泡主要有两种，即白炽灯泡和卤钨灯泡，两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。由于钨丝在使用时蒸发损耗，使灯泡的使用寿命缩短，为延长其寿命，将玻璃泡中的空气抽出，然后充入其他气体。若充入玻璃泡中的气体为惰性气体，即为白炽灯泡；若充入的是卤族元素（一般为碘或溴）即为卤钨灯泡，如图5.5所示。我国生产的大部分是溴钨灯。

图5.5　灯泡

卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应原理制成的。卤钨再生循环反应原理指从灯丝上蒸发出来的气态钨，与卤素反应生成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，使钨重新回到钨丝上，被释放的卤素继续扩散参与下一次的循环反应，如此周而复始地循环下去，防止了钨的蒸发和钨灯泡的黑化现象。卤钨灯泡与白炽灯泡相比，具有寿命长、亮度大的特点。(www.xing528.com)

（4）前照灯的防眩目措施

①采用双丝灯泡。

夜间会车时，前照灯强烈的灯光可造成迎面驾驶员眩目，容易引发交通事故。为了避免前照灯的眩目作用，汽车采用双丝灯泡的前照灯，可以通过变光开关切换远光和近光。同时，为了使近光灯丝射向反射镜下部的光线不向上倾斜而让对方产生眩目，采用带遮光罩的双丝灯泡，即在近光灯丝下方加装配光屏（又称金属遮光罩）。

我国交通法规规定，夜间会车时，须在距对面来车150 m以外互闭远光灯，改用防眩目近光灯。

国内外生产的双丝灯泡的前照灯，按近光的配光不同，分为对称形和非对称形两种不同的配光形式。

②采用对称形配光前照灯。

对称形配光前照灯工作情况如图5.6所示，射到反射镜b、a、b1上的光线由反射镜反射后倾向路面，而反射到b、c和b1c1（b、b1为焦点平面）上的部分光线反射后倾向上方，但射向路面的光线占大部分，减轻了迎面来车驾驶员的眩目。对称形配光的另一种灯泡结构形式是在近光灯丝下设置配光屏，配光屏遮挡灯丝射向反光镜下半部的光线，极大地减少了引起对面驾驶员目眩的光线；而射向反射镜上部的光线反射后倾向路面，满足了汽车近距离范围内的照明需要。日本、美国等国采用对称形配光。

图5.6　对称形配光前照灯的工作情况

③采用非对称形配光前照灯。

远光灯丝位于反射镜的焦点处，近光灯丝位于焦点前方且稍高出光学轴线，其下方装有金属配光屏，如图5.7所示。

图5.7　非对称形配光前照灯

由近光灯丝射向反射镜上部的光线，反射后倾向路面，而配光屏挡住了灯丝射向反射镜下半部的光线，没有向上反射能引起眩目的光线。配光屏在安装时偏转一定的角度，使其近光的光形分布不对称，形成一条明显的明暗截止线。

近几年来，国外又发展了一种更优良的光形，明暗截止线呈Z形，故称为Z形配光，不仅可以避免迎面来车的驾驶员的眩目，还可以防止迎面而来的行人和非机动车使用者的眩目，更加保证了汽车夜间行驶的安全。各种配光光形如图5.8所示。

图5.8　各种配光光形

④采用前照灯自动变光器（图5.9）。

图5.9　具有光敏电阻的自动变光器的电路

J—继电器；S—脚踏变光开关

汽车前照灯自动变光器是一种根据对方车辆灯光的亮度自动变远光为近光或变近光为远光的自动控制装置。它的优点是实现了自动控制，不需要驾驶员操纵，它的体积小，性能稳定可靠，且灵敏度高。

在夜间两车相对行驶，当相距150～200 m时，对方的灯光照射到自动变光器上，就立即自动变远光为近光，从而有效地避免了远光给对方驾驶员带来的眩目。待两车相会后，变光器又自动变近光为远光，汽车即可恢复原来的行驶速度。