《发射对称近光和/或远光的机动车前照灯》国家标准解读

文 /费 音

随着汽车工业的发展，摩托车最高行驶速度的提高，对摩托车前照明技术不断提出更高的要求，希望能有更远的照明距离，更高的照明亮度，更稳定的性能，更长的使用寿命等。与此同时，车辆外形设计追求时尚化和个性化，也对前照灯的外形提出相应的要求。为了配合这些需求，与时俱进的新光源和新技术也越来越多地应用在摩托车灯具中。

新型光源技术的进展，不仅出现了更多的新型卤素光源，同时气体放电光源和LED模块等光源，在摩托车前照灯上的应用也越来越广泛。此外，塑料配光镜、反射镜可调的半封闭式摩托车前照灯和弯道照明等技术也早已在国内的摩托车前照灯产品上广泛使用。

为了进一步规范摩托车前照灯的应用，国家发布实施了GB 19152-2016《发射对称近光和/或远光的机动车前照灯》。新标准是对GB 5948-1998《摩托车白炽丝光源前照灯配光性能》的部分取代和GB 19152-2003《轻便摩托车前照灯配光性能》的修订。新版标准除了保留旧版标准的光色要求外，充分考虑了摩托车产品对新光源技术的应用；同时，对于摩托车前照灯塑料配光镜、反射镜可调的半封闭式摩托车前照灯和弯道照明等技术要求也进行规定，并提出相应的试验方法。此外，考虑到前照灯已开始应用更亮更高效的新光源，新版标准中新增了三套新的配光性能要求，供设计车速较高的摩托车选用；鉴于前照灯在主动安全中的重要性，新版标准中还新增了功能稳定性的性能要求及试验方法。为更好地执行新标准，本文对新标准中新增主要内容进行以下解读。

一、一般要求和光色

一般要求主要包括光束调整装置的要求，灯体上除关于光源的标记要求以外，对于切换光束的装置，规定了其有效使用次数。为了不影响车辆的行驶安全，标准要求切换装置在发生故障时，仍能满足特定点的配光要求；前照灯要求发射白色光。

二、前照灯的光源要求

旧版国家标准中限定了前照灯使用的光源种类，仅允许使用S1、S2、S3、S4普通白炽灯丝灯泡或HS1、HS2卤素灯丝灯泡。新标准允许前照灯装用无使用限制的灯丝灯泡光源，也可以装用LED光源和气体放电光源，这给了主机厂更大的选择空间。

为了保证前照灯的发光效率，标准中不同级别、装用不同光源的前照灯，对光源基准光通量或目标光通量提出了限制性要求（见表1）。

表1 各级别前照灯对光源的要求

1. 灯丝灯泡光源

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。机动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。

新标准中允许使用相关国外先进法规中的灯丝灯泡，摩托车前照灯使用国际最新研发出的卤素灯泡成为可能。

2. 气体放电光源（HID）

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，使用寿命长、能耗低，人眼的接受度及舒适度很高，能有效提高驾驶的安全性。由于气体放电光源发光原理，紫外线（UV）辐射可能较高，故在标准中新增透镜零件抗气体放电光源的UV照射要求（即光源辐照试验），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，故新标准中规定：应考察特定测试点在点亮4 s时的亮度。

3. 发光二极管（LED）光源

LED是一种固体电致发光的器件，属于冷光源，具有使用寿命长、能耗低、体积小，且耐震动和耐冲击性能较好的特点；响应时间短，可瞬间点亮，受电压变化的影响小，可利用它的这些特性来提高机动车行车安全性。

与传统的热辐射光源不同，LED光源实际上是一个电子器件，故新标准中包含了对于LED 模块和电子光源控制器的一般要求、照度和色度的温度稳定性要求等。

车灯白光LED的发光原理是由蓝光激发得到的，蓝光波长较短，需要控制整个光源发出的紫外辐射。因此，新标准中针对LED模块的主要技术内容，如：LED模块光谱分布的要求；相应的测试方法，如：塑料材料透光零件的UV辐射试验要求（即光源辐照试验）等进行了规定。

需要注意的是，不管哪个级别的前照灯，其基本近光、弯道照明和每个远光均不允许混合包含LED模块和其他光源。

三、前照灯的配光要求和配套测试方法

1. 前照灯配光要求

图1 A级前照灯近光配光屏幕

基本A级前照灯近光配光性能测试点布置（见图1）是针对轻便摩托车前照灯配光性能提出的要求。由于轻便摩托车设计车速较慢，相应的前照灯配光性能要求测试点较少、测试点限值要求也较低。

B级前照灯近光配光性能测试点布置，与GB 5948-1998所规定的摩托车前照灯配光性能要求相比，基本没有变化（见图2）。C级、D级和E级前照灯近光配光性能测试点布置见图3。

图2 B级前照灯近光配光屏幕

图3 C、D和E级前照灯近光配光屏幕

需要注意的是，除A级前照灯外，其他级别的前照灯均新增了存在次级远光前照灯的概念，其功能是与一个近光前照灯或一个主远光前照灯共同发光产生远光。这些配光测试点和区域的位置分布分为主远光前照灯和次级远光前照灯两个不同要求。

2. 前照灯的附加试验要求

为考核反射镜调节时对光型产生的不良影响，对于反射镜可调的半封闭式前照灯，应进行附加试验。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。

3. 明暗截止线的照准要求

为了将测试实验室对于明暗截止线质量的评判统一为定量的，而不是定性的，避免对实验结果产生不同影响。标准中新规定了近光前照灯明暗截止线的定义、锐度以及通过明暗截止线进行照准的步骤，并设定了测试位置和数据处理的数学模型。

4. 弯道照明配光性能要求

新标准还纳入了弯道照明的相关内容，规定了基本近光和相应的弯道照明共同点亮的配光测试要求和相应试验方法。

5. 球面坐标测试系统

新标准对配光性能的测试提出了一种新的测量方式，即采用球面坐标系统对灯具的发光强度进行测试；所有测量点坐标都由球面坐标系的空间坐标位置表示，测量限值的单位也由照度转换为发光强度。

四、前照灯的配光性能稳定性试验

机动车前照灯的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，要求进行两个不同的试验，它们分别是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。

1. 配光性能的稳定性试验

① 清洁的前照灯

前照灯样品装在支架上，点亮12 h，试验电压也有相应规定。试验后需要进行目视检验，并且试验前后要对远近光灯配光性能的几个特定测试点进行测试，考察测量值变化的百分比。

② 污染的前照灯

清洁的前照灯试验完成后，在配光镜上均匀敷涂特定配方的试验混合物，混合物配方根据配光镜的材质不同（玻璃或是塑料）而有所不同，随后点亮1 h，清洁后进行目视检验，并且试验前后要对远近光灯配光性能的几个特定测试点进行测试，考察测量值变化的百分比。

2. 受热影响下，明暗截止线垂直位置的变化试验

配光性能稳定性试验完成后，样品在不从支架上卸下或不作重新调整的情况下，长时间点亮前照灯，其点亮3 min和60 min时近光明暗截止线的垂直位置偏移应符合要求。

五、塑料配光镜前照灯的要求

塑料配光镜目前已经替代传统的玻璃配光镜，广泛地应用在机动车前照灯产品中。但，塑料光学器件的耐磨性和耐候性等性能，相比玻璃材质，仍有一定差距，故应对其进行有针对性地性能试验考核。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。

1. 对塑料材料进行的试验

① 耐温试验

使用完整的配光镜试样，经历五个循环的高低温试验，试验前后要对远近光灯配光性能的几个特定测试点进行测试，考察测量值变化的百分比。

这个试验是考核塑料配光镜的热变形是否影响配光性能。

② 耐候性试验和耐化学试剂试验

耐候性试验：指使用配光镜试样，进行特定能量辐射和喷水试验，试验后要目视检验试样外表面是否损伤，并且试验前后要测量试样的透过率变化。这个试验是考核塑料材料长期耐光照的能力。

耐化学试剂试验：指使用经过耐候性试验的配光镜试样，使用一定配方的化学试剂，对配光镜施以一定压力与试验混合物接触，清洗后，目视检验试样外表面是否有污痕，并且光源辐照试验和耐化学试剂试验的前后要测量试样的漫射透过率变化。

这个试验是考核试样经历过长时间光照之后，是否会导致其对化学试剂的耐受性显著下降，造成漫反射程度的改变。

③ 耐洗涤剂和燃油试验

使用配光镜试样，加热后浸入洗涤剂混合液中，随后加热干燥和清洁，之后使用燃油轻擦和干燥，两个试验前后要测量试样的透过率变化。

这个试验是考核塑料材料对这两种常见有机溶剂的耐受性。

④ 机械磨损试验

使用配光镜试样，用含砂喷射水流垂直喷射于样品表面，试验前后要测量试样的透过率变化和漫射透过率变化。

这个试验是考核塑料材料的耐擦伤性能。

⑤ 配光镜涂层附着力试验

配光镜涂层是配光镜外表面上使用的一层或多层涂料产品，是配光镜的表面防护层。这个试验使用配光镜试样，用“百格法”进行测试，即在涂层上划网格，贴上检测用的粘胶带，之后以一定的速度揭起粘胶带，试验后目视检测网格是否有可见损伤。

这个试验是考核配光镜涂层与塑料本体的附着力。

⑥ 光源辐照试验

前照灯的所有透光塑料部件的扁平样品在前照灯光源下进行连续长时间的不间断暴露试验。这个试验是考核灯具塑料部件对前照灯光源中UV辐射的耐受力。需要注意的是，对于低UV辐射的光源或存在UV辐射遮蔽的灯具，该实验可以豁免。

2. 对整灯进行的试验

机械磨损试验：该试验方法与塑料材料进行的该项试验相同，试验前后对配光性能几个特定测试点进行测试，考察测量值变化的百分比。

配光镜涂层附着力的试验方法和判定与塑料材料进行的该项试验相同。

六、结 语

前照灯在长期的使用过程中，由于光源的逐渐老化，外部环境的污染，可能影响前照灯的配光性能，从而影响驾驶员的安全驾驶，或者对迎面驶来的汽车驾驶员造成眩目，妨碍视野等等，这些都可能导致行车事故的发生。因此，新发布实施的摩托车前照灯国家标准，内容包括的试验种类繁多，这也是为了保证摩托车的行车安全而设计的，摩托车前照灯应根据这些国家标准对产品质量进行严格控制，这样才能对主机开发、国内外贸易、产品认证和质量控制起到积极作用，符合“安全、节能、环保”的要求。新版标准顺应了新技术的发展方向，希望企业的相关部门通过有效执行新标准，对使用新技术的产品性能进行正确评判，从而可以有效起到控制产品质量的作用。