汽车光源的应用现状和发展趋势

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汽车光源的应用现状和发展趋势

摘 要：介绍汽车光源的应用现状，着重概括热辐射汽车光源和气体放电汽车光源的特点、应用和发展同时简要介绍了其它类型的汽车光源，并对汽车照明的发展趋势进行了展望。
关键词：汽车照明；光源；灯具；热辐射；气体放电；

光效引言汽车行驶时，照明灯具是不可缺少的。汽车灯具主要的功能有两点:一是照明功能，即照亮道路，交通标志，行人，其他车辆等，以识别标志和障碍物;二是信号功能，即显示车辆的存在和传达车辆行驶状态的信号。汽车照明和信号装置是汽车重要的安全部件。在有关汽车的105项欧洲ECE法规中有36项是直接与汽车照明和信号灯有关的。在各种汽车灯中，前照灯的作用尤为重要，与行车安全有着十分密切的关系。

有关的统计数据表明，夜间行车比白天行车发生交通事故的概率要大一些，这与夜间照明条件不佳有着非常直接的关系。随着汽车工业的发展和行车速度的提高，汽车照明的质量正受到人们越来越多的重视。而汽车光源是汽车灯具的发光部件，是其核心所在，因此选择合适的汽车光源，提高汽车光源的质量和效率，对提高汽车照明的质量和增加行车安全性有着十分重要的作用。在汽车上使用照明装置大约开始于20世纪初。最先使用的是煤油灯和乙炔灯，接下来开始使用电光源，经历了从真空白炽灯，充气白炽灯，卤钨灯到气体放电灯的发展过程。随着光源工业的发展，汽车光源也不断更新，以适应不断提高的汽车照明的要求。汽车前照灯既要照亮汽车前方的路面和交通信号标志，又不能给对方来车驾驶员造成不舒适的眩光。这就要求前照灯的空间光强分布满足十分精确的要求。在我国，汽车前照灯的光分布标准是等同于相关的欧洲ECE法规。近光前照灯的光分布完全不对称。中间是一个高光强区域，以尽可能照亮前方的路面。光束在水平方向有所散开，以利于辨清路边的情况。在指向对方来车驾驶员眼睛的方向上光强很小，不产生眩光。在前照灯产生的明、暗区之间有一条十分鲜明的分界线，称为光强截止线。

由于法规对汽车照明有着十分严格的要求，因此与普通光源相比，汽车光源在结构和性能上有一些特殊之处，从而形成了一个独立的汽车光源系列。为了方便灯具设计，现在很多汽车光源在国际上都已经标准化。1、白炽灯和卤钨灯汽车光源汽车灯中最先使用的电光源就是白炽灯。经过几十年的发展，白炽灯的性能得到了很大的提高，并在白炽灯的基础上发展出了卤钨灯。白炽灯和卤钨灯是目前主要的汽车光源，在汽车内外的照明和信号装置中有着广泛的应用。白炽灯和卤钨灯都属于热辐射光源，灯丝在通过电流时由于电流的热效应而温度升高，变成白炽状态，从而发射可见光。这类光源的特点是驱动电路简单，价格便宜，发光体灯丝尺寸小且发光稳定，有利于灯具系统的光学设计。

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卤钨灯与白炽灯相比更具有体积小，功率大，光效高，灯丝紧凑等特点，是目前理想的汽车光源。白炽灯的功率较小，主要用于对照度要求不是很高的场合，如S25(21/5W)和T20(21/5W)可用于尾灯/刹车灯，S25(21W)和T20(21W)可用于转向灯和倒车灯，T10(5W)可用于尾灯和牌照灯，T10(10W)可用于车内灯和车门灯。卤钨灯的功率较大，常用于车辆前方的照明，如H3 (55W)可用于前雾灯，而用于前照灯的卤钨灯品种很多，有H4 (60/55W), H1 (55W), H7(58W)，HB 1(65/45 W )，HB3(65W)，HB4(55W)等。白炽灯和卤钨灯汽车光源处于不断的发展之中。白炽灯在汽车信号灯中使用广泛，由于标准法规对各种信号灯的颜色均有严格要求，如尾灯和刹车灯为红色，转向灯为墟拍色等，因此目前信号灯通常使用彩色泡壳或彩色配光镜。现在客户对汽车外观的要求越来越高，许多汽车灯具都采用无色透明无花纹的配光镜，能直接看清车灯的内部，这时若使用彩色泡壳的白炽灯，白天不使用时车灯外观不尽如人意，人们称之为“煎鸡蛋效应”。

为了改善车灯外观，近年来发展了一种在无色透明的泡壳上镀多层介质干涉膜的技术，这种信号灯泡在不点燃时外壳是银白色的，与反射器背景的颜色比较协调，点燃时发射的光线呈墟拍色，这样大大提高了车灯的外观质量。卤钨灯作为目前主要的汽车光源，其发展趋势主要有几个方面。一是适应汽车灯具的发展。随着自由曲面反射器的问世，与之对应的光源如H7也相应问世。二是改进光源的结构尤其是灯头的结构，使光源在灯具内定位更精确，更容易。

H8, H9, HI是新型卤钨汽车光源的代表，其中H8用于前雾灯，H9用于远光前照灯，H11用于近光前照灯，它们的共同特点是有一个特殊设计的塑料金属组合灯头，在灯具中安装十分方便，且定位精确。值得一提的是H11灯的寿命超过2000小时。三是采用外壳镀膜技术。为了提高光源的发光效率，可以在泡壳上镀红外反射膜，使灯丝的红外辐射反射回灯丝，提高灯丝温度从而减少能量消耗。有的客户喜欢前照灯的颜色偏蓝一些，这样视觉感觉光线很白、很亮，光色更接近日光，提高行车的舒适性，这些客户的要求可以通过在泡壳上镀蓝膜来得到实现。