汽車光源的應用現狀和發展趨勢

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汽車光源的應用現狀和發展趨勢
摘 要:介紹汽車光源的應用現狀,著重概括熱輻射汽車光源和氣體放電汽車光源的特點、應用和發展同時簡要介紹了其它型別的汽車光源,並對汽車照明的發展趨勢進行了展望。
關鍵詞:汽車照明;光源;燈具;熱輻射;氣體放電;

光效引言汽車行駛時,照明燈具是不可缺少的。汽車燈具主要的功能有兩點:一是照明功能,即照亮道路,標誌,行人,其他車輛等,以識別標誌和障礙物;二是訊號功能,即顯示車輛的存在和傳達車輛行駛狀態的訊號。汽車照明和訊號裝置是汽車重要的安全部件。在有關汽車的105項歐洲ECE法規中有36項是直接與汽車照明和訊號燈有關的。在各種汽車燈中,前照燈的作用尤為重要,與行車安全有著十分密切的關係。

有關的資料表明,夜間行車比白天行車發生交通事故的概率要大一些,這與夜間照明條件不佳有著非常直接的關係。隨著汽車的發展和行車速度的提高,汽車照明的質量正受到人們越來越多的重視。而汽車光源是汽車燈具的發光部件,是其核心所在,因此選擇合適的汽車光源,提高汽車光源的質量和效率,對提高汽車照明的質量和增加行車安全性有著十分重要的作用。在汽車上使用照明裝置大約開始於20世紀初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈,接下來開始使用電光源,經歷了從真空白熾燈,充氣白熾燈,滷鎢燈到氣體放電燈的發展過程。隨著光源工業的發展,汽車光源也不斷更新,以適應不斷提高的汽車照明的要求。汽車前照燈既要照亮汽車前方的路面和交號標誌,又不能給對方來車駕駛員造成不舒適的眩光。這就要求前照燈的空間光強分佈滿足十分精確的要求。在我國,汽車前照燈的光分佈標準是等同於相關的歐洲ECE法規。近光前照燈的光分佈完全不對稱。中間是一個高光強區域,以儘可能照亮前方的路面。光束在水平方向有所散開,以利於辨清路邊的情況。在指向對方來車駕駛員眼睛的方向上光強很小,不產生眩光。在前照燈產生的明、暗區之間有一條十分鮮明的分界線,稱為光強截止線。

由於法規對汽車照明有著十分嚴格的要求,因此與普通光源相比,汽車光源在結構和效能上有一些特殊之處,從而形成了一個獨立的汽車光源系列。為了方便燈具設計,現在很多汽車光源在國際上都已經標準化。1、白熾燈和滷鎢燈汽車光源汽車燈中最先使用的電光源就是白熾燈。經過幾十年的發展,白熾燈的效能得到了很大的提高,並在白熾燈的基礎上發展出了滷鎢燈。白熾燈和滷鎢燈是目前主要的汽車光源,在汽車內外的照明和訊號裝置中有著廣泛的應用。白熾燈和滷鎢燈都屬於熱輻射光源,燈絲在通過電流時由於電流的熱效應而溫度升高,變成白熾狀態,從而發射可見光。這類光源的特點是驅動電路簡單,價格便宜,發光體燈絲尺寸小且發光穩定,有利於燈具系統的光學設計。



滷鎢燈與白熾燈相比更具有體積小,功率大,光效高,燈絲緊湊等特點,是目前理想的汽車光源。白熾燈的功率較小,主要用於對照度要求不是很高的場合,如S25(21/5W)和T20(21/5W)可用於尾燈/剎車燈,S25(21W)和T20(21W)可用於轉向燈和倒車燈,T10(5W)可用於尾燈和牌照燈,T10(10W)可用於車內燈和車門燈。滷鎢燈的功率較大,常用於車輛前方的.照明,如H3 (55W)可用於前霧燈,而用於前照燈的滷鎢燈品種很多,有H4 (60/55W), H1 (55W), H7(58W),HB 1(65/45 W ),HB3(65W),HB4(55W)等。白熾燈和滷鎢燈汽車光源處於不斷的發展之中。白熾燈在汽車訊號燈中使用廣泛,由於標準法規對各種訊號燈的顏色均有嚴格要求,如尾燈和剎車燈為紅色,轉向燈為墟拍色等,因此目前訊號燈通常使用彩色泡殼或彩色配光鏡。現在客戶對汽車外觀的要求越來越高,許多汽車燈具都採用無色透明無花紋的配光鏡,能直接看清車燈的內部,這時若使用彩色泡殼的白熾燈,白天不使用時車燈外觀不盡如人意,人們稱之為“煎雞蛋效應”。

為了改善車燈外觀,近年來發展了一種在無色透明的泡殼上鍍多層介質干涉膜的技術,這種訊號燈泡在不點燃時外殼是銀白色的,與反射器背景的顏色比較協調,點燃時發射的光線呈墟拍色,這樣大大提高了車燈的外觀質量。滷鎢燈作為目前主要的汽車光源,其發展趨勢主要有幾個方面。一是適應汽車燈具的發展。隨著自由曲面反射器的問世,與之對應的光源如H7也相應問世。二是改進光源的結構尤其是燈頭的結構,使光源在燈具內定位更精確,更容易。

H8, H9, HI是新型滷鎢汽車光源的代表,其中H8用於前霧燈,H9用於遠光前照燈,H11用於近光前照燈,它們的共同特點是有一個特殊設計的塑料金屬組合燈頭,在燈具中安裝十分方便,且定位精確。值得一提的是H11燈的壽命超過2000小時。三是採用外殼鍍膜技術。為了提高光源的發光效率,可以在泡殼上鍍紅外反射膜,使燈絲的紅外輻射反射回燈絲,提高燈絲溫度從而減少能量消耗。有的客戶喜歡前照燈的顏色偏藍一些,這樣視覺感覺光線很白、很亮,光色更接近日光,提高行車的舒適性,這些客戶的要求可以通過在泡殼上鍍藍膜來得到實現。