某型号汽车近光灯照射高度在线调整不合格问题原因分析
2023-10-24张雯娜潘泽为
张雯娜 潘泽为
摘 要:汽车近光灯照射高度即光束的明暗截止线及其拐点是现行国标汽车安全性能的必检项目,汽车生产厂家在每一辆汽车出厂前均会对其近光灯照射高度进行在线调整。本文介绍了某型号汽车近光灯照射高度在线调整原理及判断标准,分析了几个导致在线调整不合格的主要原因,制定了相关对策并进行效果验证,问题得到解决。
关键词:汽车 近光灯 明暗截止线 照射高度调整
1 引言
近光灯作为汽车夜间行驶照明设备,为用户提供前方道路障碍的实时信息,在为驾驶员提供良好的驾驶视野的前提下,不能影响到前方会车车辆驾驶员的驾驶视线,其照射高度应满足《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2017)要求。因此,每一辆汽车出厂前近光灯照射高度必须经过在线调整,使其满足法规及设计要求。汽车生产线近光灯照射高度在线调整如图1所示。
2 近光灯照射高度在线调整原理及质量判定
某车型近光灯照射图及光线分布如图2所示,该型号近光灯采用非对称光型,明暗截止线将光线分割为暗区和亮区上下两部分,上方是暗区,避免对来车造成炫目,下方是亮区,为路面和车辆两侧提供足够的照明。明暗截止线上下高度及左右位置可通过近光灯调节机构进行调整,调整近光灯照射高度即调整明暗截止线高度。
2.1 近光灯照射高度调整原理
该型号近光灯的光源总成由光源体、反射碗、透镜等组件组成,如图3、4所示,光源总成安装在调节底座上,调节底座通过万向球头、上下调节螺杆及左右调节螺杆连接于近光灯总成外壳。通过在灯外调节上下、左右调节螺杆的伸缩长度,调节底座以万向球头为支点进行上下、左右摆动,从而带动光源总成(即近光)照射角度改变。因此,通過电枪改变上下调节螺杆伸缩长度即可实现近光灯照射高度的调整。
2.2 近光灯照射高度在线调整质量判定
汽车前照灯远光光束的发光强度、光轴偏移值和近光光束明暗截止线拐点或中心位置使用大灯检测仪进行检测,其原理都是通过检测仪受光箱上的光电接收器件将接收到的光信号转换成电信号,经处理后计算出发光强度和偏移值等实际值,与设定的标准参数进行比对后作出判定并将结果显示出来。
本车型企业标准要求的近光灯明暗截止线拐点位置为0.7-0.9H(H为近灯基准中心高度,本车型H=835mm),水平方向位置向左偏不允许超过153mm,向右偏不允许超过315mm,经大灯检测仪换算其标准范围是一个位置固定的矩形框,称为标准框(见图5绿色矩形框)。大灯检测仪识别近光灯明暗截止线的轮廓位置,画出一根红色的明暗截止线模拟线,该模拟线可跟随调整过程中实际明暗截止线位置变化实时移动,当其拐点位置调整至标准框范围内,检测仪判定近光灯照射高度调整合格。
3 近光灯照射高度在线调整不合格故障表现
根据质量检验站反馈,该车型某段时期内频繁发生左侧或右侧近光灯在线调整不合格的问题,故障集中表现为:(1)近光灯明暗截止线高度调整到一定高度后无法继续往上调;(2)大灯检测仪无法识别近光灯明暗截止线。故障车辆需调整近光灯安装高度或更换近光灯总成进行返修。
4 近光灯照射高度在线调整不合格原因分析
透过故障现象,综合各个可能导致近光灯高度无法调整合格的因素并进行逐一分析确认,得出如下主要原因。
4.1 近光灯上下调节初始角度偏低
对明暗截止线高度调整到一定高度后无法继续往上调的故障近光灯进行解剖分析,发现上下调节螺杆行程已调至根部极限位置,即近光灯明暗截止线已调至最高位置仍然无法达到大灯检测仪设定的高度要求。经过近光灯厂家分析检测,确认近光光源组件照射角度往下偏移了5°,造成近光灯上下调节初始角度偏低,上下调节螺杆调节行程内无法进行补偿。
4.2 车身安装点尺寸超差导致近光灯照射角度偏低
从原理上分析,近光灯装配如果出现上下方向的偏转会导致照射角度出现偏移。近光灯在车身上共有4个安装点,如图7所示,在三坐标测量系统中对应为序号4、8、10、12测点,测点的车身前后方向(X向)及高度方向(Z向)尺寸为影响近光灯上下偏移的要素。
从数据库中调取最近10台车白车身左、右近光灯安装点X及Z向三坐标测量跟踪趋势图(图8、9),从中可以确认近期左近光灯4号安装点X向尺寸超出公差范围,最严重时往车头方向偏离名义值2.3mm,导致近光灯装配向下偏转,照射角度偏低。
4.3 近光灯万向球头拉脱力偏小调灯过程中脱出
对近光灯无法在线调整合格故障车进行检查,发现部分故障车近光灯透镜与装饰框干涉,设计上在近光灯照射角度在调整至极限位置时透镜与装饰框最小间隙约为8mm,出现干涉为异常现象。为查明干涉原因,对故障近光灯做拆解分析,确认调节底座万向球头已从支座脱出,光源总成在调节螺杆的作用力下前移并使透镜与装饰框干涉。万向球头拉脱力设计要求大于80N,经测量实际只有65N左右,在线调整近光高度过程中受力脱出底座,因球头支座内径偏大导致。
4.4 近光灯灯泡未安装到位导致明暗截止线不清晰
个别故障车辆因大灯检测仪无法根据近光明暗截止线位置画出模拟线及拐点位置而无法进行在线调整。将近光灯投射至墙面可以明显看出近光明暗截止线轮廓不清晰,检查发现近光灯灯泡底座未安装进卡座内,位置歪斜后焦点偏移导致光型不规则,属于人工操作问题。
5 近光灯照射高度在线调整不合格解决对策
针对上述近光灯照射高度在线调整不合格原因,制定以下解决对策:
(1)临时在近光灯透镜下方2个支架上各增加一颗4mm厚螺母,将近光照射角度抬高5°,长期方案为透镜支架进行设计变更,重新开模生产,修正5°偏移角度。
(2)调整白车身焊接定位工装,将左近光灯4号安装点往正X方向修正2.3mm,使其位置回归名义值附近。
(3)厂家整改模具,将万向球头底座内径做合设计要求,使球头拉脱力大于80N。
(4)厂家生产线设备增加识别防错功能,近光灯泡安装不到位时进行拦截返修。
以上对策实施后,持续跟踪该车型近光灯照射高度在线调整情况一个月,问题发生频次大幅度减少,故障率降低至3‰以下,达到预期效果。
6 结束语
为保证行车安全,每辆汽车出厂前必须经过近光灯照射高度在线调整工序,以保证满足国家法规要求。设计、制造及零件质量等各个环节存在问题都可能导致近光灯照射高度在线调整不合格,本文根据某车型实际情况分析得出几个主要原因并进行整改解决,对其他车型类似问题的分析解决具有参考价值。
参考文献:
[1]GB 7258-2017.机动车运行安全技术条件[S].
[2]文醉.汽车灯具配光性能存在的质量问题和解决方法[J].汽车与配件,2013-22.
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[5]余明敏.前照灯检测仪[J].重型汽车.2005.6.