汽车前照灯国家标准解读

文/费音

【机动车专栏】

汽车前照灯国家标准解读

文/费音

汽车前照灯是重要的汽车照明器件，是保证汽车安全运行的重要部件之一。本文对汽车前照灯产品的性能要求进行了介绍，对GB4599－2007《汽车用灯丝灯泡前照灯》、GB21259－2007《汽车用气体放电光源前照灯》和GB25991－2010《汽车用LED前照灯》国家标准的技术内容进行了深层解读和分析，为我国汽车灯具生产企业提升产品质量提供一些借鉴和帮助。

汽车前照灯 标准 安全品质

近年来，随着汽车工业的飞速发展和行车速度的提高，确立各种标准法规对汽车各项参数进行规范，以保证汽车的产品质量以及人们越来越高的使用体验和安全要求是非常必要的。由于汽车前照灯对于保证行车安全非常重要，汽车前照灯的标准在汽车标准中占有非常重要的地位。

目前我国适用于汽车前照灯产品的国家标准有3个，包括GB 4599－2007、GB 21259－2007和GB 25991－2010。这3个标准虽然分别适用于不同光源的汽车前照灯，但对整灯的一般要求、颜色、配光性能及试验方法、配光性能稳定性试验、塑料材料配光镜等技术要求做出了统一的规定。

一、共性技术内容

一般要求除了汽车前照灯要求发射白色光（在1931 CIE-XYZ系统中，白色光区域在x-y色度图中的位置，如图1所示）外，还包括光束调整装置以及安装光源时避免误操作等方面的内容。为了不影响车辆的行驶安全，标准要求汽车前照灯在发生故障时，仍能满足特定点的配光要求。

在车辆灯具的产品标准中，配光性能是最重要的技术参数，在汽车前照灯标准中也同样如此。汽车前照灯要求近光灯具有足够的照明和不眩目，远光灯具有良好的照明。因此，标准中规定的测试点位置和照度限值都相对复杂。

近光灯具有一条清晰明显的明暗截止线。截止线上方为暗区，避免对来车的眩目，截止线下方为亮区，对路面和两侧提供足够的照明。在灯具前方25 m处的配光屏幕上，近光灯的主要配光测试点分布如图2所示，每个测试点及其限值都有其特定含义（可参见图3和表1）。

图3 近光灯的主要配光测试点含义图

表1 近光灯主要配光测试点的含义表

为了达到更好的照明效果，标准要求远光灯最大照度区域在HV点附近，两侧照度递减，远光灯的主要配光测试点分布如图4所示。

图4 远光灯的主要配光测试点分布图

试验方法中除了对试验暗室、装置及设备、试验电压和试验光通量进行规定外，还对汽车前照灯配光测试的照准和附加试验进行了规定。

①配光测试的照准

a.近光照准

利用近光灯明暗截止线的水平部分和转折处的位置对光型位置进行调整。必须要说明的是，如果有弯道照明光束时，要根据弯道照明的获得方式对其进行照准：若弯道照明光束是通过旋转近光光束或水平移动明暗截止线转折处的方法获得时，测量可使用测角计对前照灯总成完成水平重新照准，如图5所示：

图5 弯道照明利用测角计重新照准图示

如果弯道照明通过移动前照灯的一个或多个光学部件，而明暗截止线转折处在水平方向保持不动的方法获得时，测量应在这些光学部件位于极端操作位置时进行。

如果弯道照明通过增加一个光源，而明暗截止线转折处在水平方向保持不动的方法获得时，测量应在该光源点亮时进行，如图6所示：

图6 增加一个光源的弯道照明照准图示

b.远光照准

汽车前照灯的照准应以近光灯作为照准的基准，即在近光照准后，测量远光时不允许再调整光型位置；对于可以单独调节的远光灯，则利用光束最大照度区域中心位置进行调整。

对于反射镜可调的半封闭式前照灯，要进行附加试验。

垂直方向移动反射镜到固定角度，利用测角计反方向重新照准，试验后远近光灯配光性能的几个特定测试点配光值应符合要求。这个试验是考核反射镜调节时不应对光型产生不良影响。

②配光性能稳定性试验

汽车前照灯因为其作用的重要性，其功能稳定性非常重要。由于灯具无论使用何种光源，长时间工作后的热量积累都会对灯具功能稳定性产生很大影响。为了考核前照灯配光性能的稳定性，要进行两个不同的试验，分别是清洁的前照灯、污染的前照灯配光性能稳定性试验和受热影响下明暗截止线垂直位置的变化试验。

③塑料材料配光镜的要求

塑料具有质量轻、易成型、成本低等优点。因此，塑料配光镜已经替代传统的玻璃配光镜，越来越广泛地应用在汽车前照灯产品中。但是，塑料光学器件的耐磨性和耐候性等性能比玻璃材质差，为保证该材料能满足实际使用要求，应对其进行有针对性的性能试验考核。

对于配光镜为塑料材料的前照灯而言，要分别对塑料材料和整灯进行试验。其中，塑料材料试验有：耐温试验、光源辐照试验、耐化学试剂试验、耐洗涤剂和燃油试验、机械磨损试验和配光镜涂层附着力试验；整灯试验有：机械磨损试验和配光镜涂层附着力试验。

二、不同技术内容对照

当前使用在汽车前照灯上的光源有灯丝灯泡、气体放电光源和LED模块3种，由于不同的光源有其固有的不同特性，上述3个前照灯国家标准因其适用的产品光源不同，也有其各自不同的性能要求。

灯丝灯泡包括白炽灯光源和卤素灯丝灯泡。其中白炽灯光源发光效率低、寿命短，卤素灯丝灯泡寿命较长、亮度高，应用较广泛。GB 4599－2007中列出了常用灯丝灯泡的光电性能等参数，便于参考和使用标准。

汽车上常用的灯丝灯泡在国际上和国内都已经标准化，同种灯泡的互换性较好。绝大多数客车、货车和部分轿车前照灯均采用这种光源。

气体放电光源（HID）是利用高压、超高压惰性气体的放电现象制成的高效率光源。不仅使用寿命长、能耗低，而且人眼的接受度及舒适度很高，有效地保证了驾驶的安全性，已经有越来越多的汽车厂商将气体放电灯作为前照灯的标准配置。

由于气体放电光源发光原理，紫外线（UV）辐射可能较高，因此在GB 21259－2007中，有透镜零件抗气体放电光源的UV照射要求，如果使用低UV光源，则可以免去这个试验。

同时，由于气体放电光源在接通电源至稳定点亮需要有一段时间，故GB 21259－2007中规定应考察特定测试点在点亮4 s时的亮度，并且所有的配光测试应在点灯10 min后进行。

发光二极管（LED）是一种固体电致发光的器件，属于冷光源。自以GaN为基础的蓝光二极管出现后，利用蓝光激发原理产生白光，LED光源开始应用于汽车前照灯。

LED光源是冷光源，使用寿命长、能耗低、体积小，且耐震动和耐冲击性能较好；响应时间短，可瞬间点亮，受电压变化的影响小，可利用它来提高汽车行车安全性。LED光源前照灯目前还处于从研发走向应用的阶段，距离规模使用还有一定距离，只有少量高端乘用车才配备该类前照灯光源，但LED前照灯在汽车上的应用前景是广阔的。

与传统的热辐射光源不同，LED光源实际上是一个电子器件，在GB25991－2010中包含了对于LED模块和电子光源控制器的一般要求、LED前照灯或LED模块的显色性要求、照度和色度的温度稳定性要求、塑料材料透光零件的抗UV辐射试验要求、前照灯耐温度循环试验、前照灯电源的极性反接和过电压要求等。

三、结语

在汽车行驶过程中，前照灯的性能对驾驶员的安全驾驶有很大影响，照明不充分会影响视野，亮度过高则会对驶来的汽车驾驶员造成眩目。虽然汽车前照灯在整车中体积不大，但在汽车的安全性能中有着非常重要的地位。故我国对汽车前照灯不但制定了强制性国家标准，考核整灯的各方面性能，而且针对每种光源的不同特性设置了各种试验，以保证前照灯的安全质量，保证汽车的行车安全。对汽车前照灯国家标准技术内容进行解读，了解标准的试验项目设置原理，有利于生产厂家进行产品开发、提高产品质量，对于产业健康发展起到积极作用。

Vehicle's headlamp is one of the most important safety parts on vehicle.This article introduced the technical requirements of automotive headlamps,and then analyzed and interpreted the technical contents of the national standards GB4599-2007，GB21259-2007,and GB21259-2010.It provided helpful information for the lamp enterprises to improve the product quality.

Motor vehicle headlamp;Standard;Safety Quality

（作者单位：上海机动车检测中心）