汽车灯具检测常见问题分析

文 | 广州威凯检测技术研究院 齐晓东

汽车灯具检测常见问题分析

文 | 广州威凯检测技术研究院 齐晓东

随着汽车工业的飞速发展，汽车车灯照明效果的检测越来越被加以重视。本文主要介绍了汽车灯具测试中的若干注意事项，并对汽车灯具认证中容易出现的不合格项目进行了分析，在汽车灯具检测领域中具有一定的参考价值。

汽车灯具；检测注意事项；认证不合格项目

1 引言

目前，汽车工业发展迅速，技术不断更新，因此及时有效地对汽车及其零部件进行检测认证变得尤为重要，本文针对中小型汽车灯具生产厂家，结合本人近年来在CVC汽车灯具试验室的实际测试经验，从实用的角度出发介绍一些汽车灯具检测中应注意的若干事项及常见的不合格项目，供中小汽车灯具厂家的技术人员参考。

2 汽车灯具测试中的若干注意事项

国家标准及国际标准对汽车灯具产品的检测设备，测试环境，测试方法等均有明确规定，现仅讨论一些实际检测中遇到的若干细小问题，为中小企业建立产品检测试验室和申请认证提供一些参考。

2.1 半封闭式汽车灯具的试验光通量

国标及欧标均规定半封闭式汽车灯具测试应使用相应类型的标准灯泡，并在规定的试验光通量下进行。检测机构一般都有一套标准灯泡管理体系，但对于中小企业，昂贵的标准灯泡及较短的标准灯泡寿命会造成较高的使用成本，这种情况下可以购买一些如飞利浦、欧司朗、海拉等质量较好的测试灯泡。为保证测试在规定的试验光通量下进行必须将这些测试灯泡送到溯源计量机构进行光通量标定。有条件购买积分球的，可以定期使用积分球进行标定，用来进行积分球定标的光通量标准光源必须定期送到溯源计量机构进行计量。在标定和测试过程中注意，为避免线路压降及其他因素影响应该使用恒流模式。当然，测试灯泡与标准灯泡在内外尺寸、稳定性等方面具有一定差异，按以上模式操作时需要权衡利弊。

2.2 一种粗略的汽车灯具配光检验方法

对于暂时没有汽车灯具暗室的小型信号灯生产企业可以使用照度计粗略的进行配光检验。可以选择远方或三色的多功能照度计，大概在三千元左右，在一间长度不小于3米的房间内进行测试。墙壁，天花板及地板最好用黑布遮盖，将房间的一面墙作为配光屏，被测灯具固定在一支架上，依据标准定义，如图1，在“配光屏”上确定HV点，并依据三角函数关系在配光屏上标记出标准规定的测试点对应的位置。测量灯具基准中心与HV点的距离，通过三角函数关系计算出每个测试点到基准中心的距离，这个距离即为每个测试点的测试距离，测试距离至少要大于信号灯最大发光面直径的5倍，对于信号灯3米的测试距离已经足够。测试时将照度计光度探头依次置于标记的测试位置记录照度值，见图2，照度值除以该点与基准中心连线与基准轴线夹角的余弦即为该测试点等效于旋转灯具测试时的照度值，此照度值乘以测试距离的平方即为该测试点的光强值。当然该测试方法误差较大，对于有条件的企业建立标准的汽车灯具暗室是非常必要的。

2.3 汽车灯具配光测试的安装位置及基准中心

国标规定制造商在申请型式检验时必须提供表明配光镜或反射镜特性结构、标明基准轴线、基准中心和安装在车辆上的几何位置的图纸。在进行汽车灯具配光测试时必须按实车安装位置进行安装，测角光度计旋转中心必须与灯具基准中心重合。但在实际测试过程中如果没有针对每款灯具的特制夹具，将带来较大的安装误差，使得测试数据失去复现性，所以建议厂家在进行测试和送检时针对每款灯具制作配套的安装夹具，这对于产品质量控制并顺利通过产品认证是非常必要的。

2.4 使用LED光源的汽车灯具测试

2.4.1 LED光源光通量测试

使用积分球测量LED光源光通量时若操作不当将引起较大误差，其原因总结为以下几点：

1）外形因素。LED光源外形与定标用的标准光源存在较大差别会引入误差，可使用辅助灯法减小该误差。

2）LED方向性。LED较强的方向性会引入较大的测量误差。低的涂层反射率使得直接照射光和直接反射光起到主导作用，这时涂层的非理想漫反射特性及反射率的不均匀会使不同安装方向测量值差别较大。减小这一误差的方法是使用高反射率的涂层或者多个方向测量后取平均值。

3）LED光谱分布。LED特殊的光谱分布和定标用的标准灯光谱分布不同。一般白光LED含较多蓝光成分，而积分球涂层一般在蓝光部分不够平坦，会引入误差。

鉴于积分球本身测量精度较低再加之LED光源的特殊性，要得到较高精度的光通量值可以考虑使用分布式光度计进行测量。

2.4.2 使用LED光源的汽车灯具的稳定性测试

目前LED主要应用在信号灯上，有些厂家使用简单的串联电阻LED驱动电路，这种电路的LED一般都不能工作在额定电流，这种情况可能会造成严重光衰和光色变化。质量好的LED在非额定电流下也能保证较好的光通维持率和稳定的光色，所以这种灯具测试时应特别注意其光强和光色的稳定性是否满足要求，新国标及ECE标准已经规定使用非灯丝灯泡的灯具在点亮1分钟和工作30分钟后均满足配光要求。

2.4.3 使用PWM驱动电路的LED汽车灯具的配光测试

由于汽车电压环境复杂、电流大、对色度及可靠性要求高等，一些汽车用LED驱动电路逐渐采用了脉冲宽度调制（PWM）的方式。如果此时使用普通光度探头进行配光测试，其数据已经不能使用，若使用普通探头对同一点进行多次测量将会出现测试数据在一定范围内随机变化的情况，这与PWM LED的发光特性有关，此时需要使用PWM LED专用光度探头进行测试。

3 汽车灯具认证中容易出现的不合格项目

目前国内汽车灯具企业的产品质量参差不齐，为主机厂配套的知名汽车灯具企业的汽车灯具产品性能都比较好，但是目前大量存在的是中小型汽车灯具厂家，这些厂家在汽车灯具设计，制造工艺和质量控制上还处于模仿和起步阶段。以下简单分析几处在CCC认证及E Mark认证中容易出现的不合格项目。

3.1 对标准理解不够导致产品不合格

中小企业开发的汽车灯具产品中最容易出现问题的是汽车前照灯，前雾灯，位置灯，回复反射器和5类侧转向信号灯，究其原因除了这些产品本身的配光复杂，设计要求高之外不了解标准或对最新标准没有及时跟踪是一个重要原因。例如前照灯，CVC汽车灯具试验室测试过几款科研院所自己开发的HID或LED前照灯，有些开发人员对前照灯配光的具体要求不清楚，尽管对明暗截止线控制的很好但是一般都会出现光型亮区太宽，Ⅰ区照度超标。另外一些厂家由于没有及时了解新国标的动向，开发的前照灯不能达到新国标新增Ⅲ区的八个点的配光要求。还有例如5类侧转向灯，其光分布是为引起侧后方行人注意，如图3，由于不了解标准尽管参考了成熟产品的外观设计但灯具发光方向错误。产品开发初期跟踪和学习标准是非常必要的，可以避免一些设计的方向性错误。

3.2 LED信号灯容易出现稳定性及可见范围最小角不合格

LED具有诸多优点，作为信号灯其光学和结构设计变的相对简单，近一年来CVC测试的信号灯中超过三分之一使用的是LED光源。LED是恒流驱动器件，由于驱动电路设计的问题，很多厂家生产的LED信号灯存在较严重的光衰减和光色不稳定问题，改进驱动电路并使用质量较好的LED可以改善这一问题。另外LED由于其光束一般较窄，如果用作转向灯或者位置灯等可见角较宽的灯具时需要注意可见范围内最小光强是否满足要求，通常可以使用宽光束角LED或在LED阵列中增加与基准轴方向垂直的LED，补充可见范围中大角度方向的光强。

3.3 非标光源或使用非标光源的前照灯不能通过认证

GB15766.1-2008和欧标ECE R37对于汽车灯具使用的光源都有明确规定。目前市场存在一些使用卤素灯泡灯座但实为HID灯泡的光源，这些光源和使用这些光源的汽车灯具是不能通过认证的。

4 结论

根据国家标准和国际标准对汽车灯具产品检测设备、测试环境和测试方法的规定， 本文提出了汽车灯具检测中的若干注意事项，并针对目前国内灯具检测的现状，分析了几处在CCC认证及E Mark认证中容易出现的不合格项目，对汽车灯具检测具有一些参考价值。

[1] 刘仲国. 现代汽车检测与诊断. 北京：机械工业出版社.2001

[2] 赵英勋，刘明. 汽车检测与诊断技术. 北京：机械工业出版社.2003

[3] 陶梅.汽车灯具相关专利简介.中国照明电器.2009.11

[4] 徐志强.汽车灯具安装标准中欧之技术差异分析.上海汽车.2008.12

[5] 张雄.汽车灯具欧美中三大标准中环境试验的对比分析.客车技术与研究.2009.3

Common Questions Analysis of Automotive Lighting Testing

With the quick development of motor vehicle industry, testing on automotive lighting is taken seriously.The paper mainly introduces the attentions on automotive lighting testing, and analyzes some common unqualified items of automotive lighting certification. It provides some reference for the field of automotive lighting testing.

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齐晓东：男，1984年生，从事汽车检测认证行业。E-mail：auto@cvc.org.cn，联系电话：134-3035-5033。通讯地址：广东省广州威凯检测技术研究院 邮政编码：510663