汽车前大灯技术革新高精密双功能投射灯的应用

李 均，盛进步，何 浩

1.芜湖罗比汽车照明系统有限公司，安徽芜湖 241009

2.奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖 241009

1 背景介绍

近年来，我国汽车产业发展虽然迅猛，生产规模和市场规模越来越大，但长期以来，中国汽车产业自主创新能力缺乏，缺乏核心竞争能力的现状一直没有改善。国内自主品牌汽车企业的生存压力越来越大，但汽车工业在国民经济中的作用越来越重要，我国将很快成为汽车大国。据预测，到2010年我国汽车保有量将达到5 000万辆～6 000万辆，汽车生产能力将超过年产1 200万辆，产销量将达到1 000万辆。

汽车市场竞争实质上是现代科技的较量，是技术创新的竞争。目前世界各大汽车公司已把主攻方向从实施精益生产、提高规模效益转向以高性能、低排放、低油耗等为主的高新技术对汽车工业进行提升。围绕安全、环保、节能等重点领域，采用新能源、新材料、新工艺开发研制新车型，占领技术制高点。以美国政府发起的“新一代汽车伙伴计划”（PNGV）为代表，用高新技术提升汽车产业已全面展开，并取得重大突破。

汽车机械与电子技术的结合是国际汽车工业发展的潮流，汽车电子化程度已成为衡量汽车技术水平的最重要的标志。世界各大汽车商投巨资开发汽车电子产品装备新型汽车，使之更先进、安全、舒适与豪华，同时实现美观、节能、环保、安全、多功能，从而提高其竞争力。在未来汽车市场的竞争，就其本质而言，就是汽车电子化的竞争。据预测，汽车电子产品占整车成本的价格将超过45%。

国际汽车工业已经由传统的机电产品发展成为高新技术产品，汽车产业也已经成为用高新技术装备起来的产业。与国外汽车企业相比，中国汽车工业起步较晚，在高新技术研究领域、基础研究和科技成果转化等方面存在相当大的差距，中国汽车必须大力推进技术创新能力建设，尽快缩小与国外跨国企业的差距。

一般汽车前大灯远近光是两个独立分开的发光面，少数远近光共用发光面的车灯是采用反光碗形式的。这样的造型都需要占据较大的空间。本技术革新高精密双功能投射灯为综合远近光于一体的双功能投影灯，具有占用空间小，造型灵活，节能的优点。

2 技术创新

众所周知，现常规汽车前照灯使用H1、H7、H4 作为远近光的光源。我们以H1 灯泡作为光源为例：H7 灯泡为55W。一般远光开启时，近光不会关闭，此时灯具功率为110W，而高精密双功能投射灯消耗功率为55W，节能100%。

本技术革新高精密双功能投射灯所要解决的技术问题是：提供一种体积较小且光利用效率高、功率小的双功能投影灯。

高精密双功能汽车前大灯，重点包括光学系统设计、螺线形电导管利用移动光栏来转换近光灯和远光灯设计、光学系统匹配的机械及零部件设计、工艺设计及试验大纲和最终性能测试、标定及验证技术。

高精密双功能汽车前大灯的光学设计是整个系统的核心部分。高精密的光设计理念、自主开发的计算机软件和可以达到微米的电动机械技术。

高精密双功能汽车前大灯是投射型灯，利用单一光源相同反光镜和透镜实现近光灯和远光灯的功能。螺线形电导管利用移动光栏来转换近光灯和远光灯，能满足汽车的标准精密度并且能够重复使用。

高精密双功能汽车前大灯设计有两个主要的难点。一是灯泡在各元器件中的位置精度；二是螺线形电导管利用移动光栏来转换近光灯和远光灯，每一个元器件所容许的误差值都要比现在的近光前大灯小（比例是1：10）。根据光学要求和可行的生产工艺来分配每个元件的容许误差，同时采用CAE 对系统进行振动模拟和热分析，优化系统结构。

高精密双功能汽车前大灯总成工艺是传统汽车照明生产工艺和电子生产工艺的结合。其难点是如何精密准确的安装螺线形电导管，组装不同的光学元件和如何对高精密双功能汽车前大灯总成进行在线测试保证生产质量。采用的方法是通过电控光学准值和在结构设计中用定位部件进行准确定位。

高精密双功能汽车前大灯可以节省15%～55%的能源消耗，光机电技术的综合运用，使前大灯的安装空间养活50%，迎合了汽车外观造型的发展趋势，同样使汽车外观设计更加新颖、独特。此外，高精密双功能汽车前大灯能与氙灯兼容，从而使照度提高3 倍

3 实施方案

高精密双功能投射灯的灯泡点亮，电磁阀断开时，挡片在原位，投影灯系统发射出近光光形。此时如果导通电磁阀，挡片被磁场引力拉下，投影灯系统即发射出远光光形。

附图说明：

图1

图2

注：1-灯泡；2-反光碗；3- 挡片；4-电磁阀；5-支架；6-固定框；7-透镜

高精密双功能投射灯主要零部件安装方式：玻璃透镜7 由固定框6 限制，固定框6 通过支架5 与反光碗2 连接，活动金属挡片3的一端由螺丝固定在支架5 上，另一端自由，挡片具有铁磁性。电磁阀4 设置在金属挡片3 下方，同样由螺丝固定在支架5 上。灯泡1 在反光碗2 中。

普通投影灯（近光）的挡片是完全固定的，高精密双功能投射灯与之相比多出了一个部件：电磁阀。并且挡片成为可活动的。灯泡点亮，电磁阀未接通时，挡片在原位，此时投影灯系统发射出近光光形。如果再导通电磁阀，挡片被磁场引力拉下，投影灯系统即发射出远光光形。

4 技术成果

经过两年的研发，高精密双功能投射灯已经在我国奇瑞QQMe车型上得到大批量的应用。高精密双功能投射灯的实用新型专利号：ZL200720044579.7。