汽车运用技术毕业论文---汽车车灯的设计

汽车运用技术毕业论文---汽车车灯的设计内容摘要：

者形成一条向上倾斜 15176。 的明暗截止线。 主灯丝 , 副灯丝及安装基面之间的尺寸位置都有严格要求 , 车灯制造厂一般通过调整 LCL 的大 小来调整灯丝在反射镜中的位置 , 使远光、近光呈最佳配光状况 , 如图 315 所示。 当 LCL 较小时 , 意味着整个 H4 灯向前移动 , 使近光灯丝向前离焦点较远 , 因为光形尺寸变大 , 中心暗区变大。 当 LCL 较大时 , 意味着整个 H4 灯向后移动 , 使近光灯丝向前离焦点较近 , 因此光形尺寸变小 , 中心暗区变小。 远光灯丝 (主灯丝 ) 中心在焦点上时 , 远光光形较小 , 中心偏离焦点时 , 远光光形增大。 图 315 H4 反射原理图 配光镜的作用 配光镜又称散光玻璃它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。 配光镜是汽车灯具的三大组成之一。 配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好而均匀的照明。 企业在设计产品时一定要注意配光镜、反光镜的设计及二者和灯泡灯丝位置配合的合理性。 如果任何一个环节出问题，都会影响到配光性能。 而且产品模具在使用一段时间后 就要进行修复，否则也会因为磨损，影响到配光性能。 H4 灯加上抛物面反射镜是不能符合汽车前照灯照明标准要求的 , 因为从远光来看 , 还需要沿水平方向左右略带扩散。 从近光来看 , 由于灯丝移到焦点前方 , 使照明光斑中心出现一个暗区。 因此需要借助配光镜改变原有的光能量分布情况。 配光镜上常用折射单元有 : (1) 柱面透镜 (凹圆柱面或凸圆柱面 ) 使光线左右发散成一定角度 , 见图 321 所示。 (2) 双曲平面 (轮胎 ) 透镜 , 使光线左右、上下均发散一角度 , 见图 322 所示。 (3) 楔形棱镜 , 使光线向下、向 上或向斜方向偏折一个角度 , 分别见图 323 (a)、图 323 (b) 或图 323 (c) 所示 , 光线经过楔形棱镜时总向棱镜厚的一侧偏折。 四川交通职业技术学院毕业设计（论文） 10 图 321 柱面透镜 图 图 322 轮胎面透镜 图 图 323 楔形棱镜 图 为了使前照灯满足道路照明标准 , 必须通过配光镜上的花纹 (折射单元 ) 使光线扩散或偏折 , 而花纹划分至少应有 3 个区域 , 如图 324 所示。 A、 B 区域花纹主要为了满足近光的配光 ,C 区域花纹为了完善提高远光的 配光。 图 324 配光镜花纹区域划分 图 A 区域主要利用柱面透镜使光线左右扩散 , 改善近光时左右前方照明 , 同 四川交通职业技术学院毕业设计（论文） 11 时要保证水平截止线明暗清晰。 B 区域主要利用楔形棱镜和柱面透镜 , 加强 75m 及 50m 距离处的车道右边线光照度 , 同时要保证 15176。 截止线明暗清晰。 C 区域主要利用曲率半径较大的柱面透镜 , 使远光左右略有扩散 , 保证远距离道路照明。 汽车灯具的设计方法 汽车灯具的设计包括造型设计、配光设计、结构设计 , 其中造型设计与结构设计经过训练后设计者感到容易入手 , 而配光设计虽然经过光学训练 , 如果没有功能较强的计算机软件 , 设计者很难把握住设计结果 , 往往无法入手。 而且不同类型的前照灯 , 需要不同的计算机设计软件 , 否则设计者很难独立完成设计。 随着汽车灯具设计技术的发展 , 配光设计大体分为 3 个阶段 : ① 实物模拟配光设计 ② 光线走向设计 ③ 汽车照明计算机仿真设计 实物模拟配光设计 此种方法事先必须搜集各种曲率半径和各种宽度的柱面透镜 , 各种楔形棱镜 , 各种光源与反射镜。 然后根据配光原理用镶拼的方法在实验室中试验配光效果 , 对简单的汽车灯具 , 镶拼后容易达到要求 , 复杂的汽车灯具需要反 复镶拼反复修改。 这种方法早期美、欧车灯厂都有使用 , 目前美国一些中小型车灯厂有时也用此种方法。 此种方法的特点是比较直观 , 能直接得到配光的结果 , 根据镶拼后的实物去设计车灯 , 试制结果差距不会太大。 此种方法的缺点是受到镶拼实物的限制 , 很难设计出超越实物的新灯具。 对自由曲面等 90 年代发展的新颖灯具 , 无法用实物镶拼的方法得到模拟配光的结果。 光线走向设计 这是一种非常近似的设计方法 , 利用二维 (平面 ) 的光线光路计算公式 , 使用一台普通微型计算机 , 可以把光线在柱面透镜或楔形棱镜某一截面上的光线走向 计算和显示出来 , 由此可以预见光线发散角度或偏折方向 , 但是无法知道光能量的分布。 此种方法的特点是光学原理简单 , 只需经过光学培训 , 就可以自己编写一些小型计算软件 , 可以设计一些简单的汽车灯具 , 对复杂的前照灯 , 采用此种方法必须要有参考样灯 , 对设计者要求有丰富的配光经验 , 此方法的缺点是一种近似设计 , 不能直接得到标准所要求的各点 , 因此对配光的结果心中无数 , 这就限制了设计者只能设计本人熟悉的或有先例的车灯形式 , 很难自由发挥 , 同样对 90 年代发展的新颖灯具也无法设计。 513 汽车照明计算机仿真设 计。 这种方法是随着计算机技术发展而发展起来的 , 在国外大型车灯公司已开始采用 , 据报道德国的 BO SCH 公司、 HELLA 公司和日本的小糸车灯公司等都已采用仿真设计。 当客户向这些公司订货时 , 在设计阶段 , 公司就可以向客户提供 : ① 汽车灯具三维造型图 ② 预见的车灯配光曲线 (等光强曲线 , 等光照度曲线等 ) ③ 预见的道路照明效果图 (直行效果图 , 转弯效果图 ), 以及工艺分析报告 , 四川交通职业技术学院毕业设计（论文） 12 热量分析报告等设计资料。 客户对某些结果不满意的话 , 公司可以及时对设计进行修改 , 以便满足用户要求。 90 年代以后 , 随着 CAD �CAM 技术发展 , 各种车灯形式越来越多 , 这与仿真技术的发展有密切关系。 配光设计的仿真技术必须包含两个内容 : ① 按照光学原理 , 计算机能辅助产生一个合理的新颖车灯结构 , ② 计算机能模拟光能量传播规律 , 计算和显示在测试屏幕或照明面上光能量的分布情况 , 判断设计是否符合标准。 为了实现配光仿真设计 , 必须采用复杂的三维 (空间 ) 光线光路计算。