御姐 教学:御姐讲车堂4

[XCAR 导购 原创]

在汽车工业一百多年的发展历程中,各种高科技技术也是陆陆续续的被应用在汽车产品上,就连汽车大灯也越来越高科技,单单是光源就分为卤素大灯、氙气大灯、LED大灯和最新研发的激光大灯等;在结构上又分为分体式、远近光一体式等,同时又分为带透镜的大灯和不带透镜的大灯,这些分类看似并不复杂,但若是排列组合起来,将会产生多种不同的效果。不过说到底,灯光究竟怎么选怎么用,咱们还是先得了解它们的性质以及优缺点。

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想起灯光的问题,其实是因为编辑跟身边的朋友们说起自己的Dream Car——Jeep牧马人的时候,一不小心受到了打击。

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姜医生眼中的“卤素大灯”

光源的种类一般有比较原始的卤素大灯、目前比较流行的氙气大灯、更为高级的LED大灯和多应用在概念车上的激光大灯,下面我们逐一来分析一下它们的特点。

卤素大灯:充有溴碘等卤族元素或卤化物的钨灯称为卤素灯或卤钨灯。

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卤素大灯

发光原理:卤素大灯的发光原理与白炽灯基本相同,当年爱迪生是如何发明灯泡的,编辑在这里就不详细阐述了,简单地说,白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源。

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其实卤素大灯就是升级版的白炽灯,只不过普通家用白炽灯对发光效率要求并不是很高,因此钨丝的温度较低,而汽车上的卤素大灯为提高发光效率就必须相应的提高钨丝的温度,容易造成钨丝升华,并且凝华在灯罩上,降低大灯的使用寿命,因此需要在灯泡内充入卤族元素或者卤化物,利用卤钨循环的原理来解决上述问题。

卤素大灯的优点是光线穿透力强,并且结构简单,元件易得,成本较低。但缺点是色温较低,光线会略微发黄,夜间的照射效果有所偏差。

氙气大灯:氙灯(HID) 即高压气体放电灯。

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带有透镜的氙气大灯

发光原理:氙气灯是重金属灯,通过在抗紫外线水晶石英玻璃管内填充多种化学气体,如氙气等惰性气体,然后再透过增压器将车载12伏电源瞬间增至23000伏,在高电压下,氙气会被电离并在电源两极之间产生光源。

氙气灯的优点:一方面,氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高三倍的光照强度,耗能却仅为其三分之二;另一方面,氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色,为驾驶者创造出更佳的视觉条件。氙气灯具使光照范围更广,光照强度更大,大大地改善了驾驶的安全性和舒适性。一旦氙气大灯出现故障,光源不会立即熄灭,而是由亮到暗逐渐熄灭,能给驾驶员几秒钟的反应时间。另外,由于氙气大灯没有灯丝,因此它的使用寿命要比卤素灯更长。

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但氙气大灯通常要配合透镜一同使用,否则氙灯的反射面积较小,导致光线比较散,容易造成炫目等现象。不过也确实有极少数的车型采用了不带透镜的氙灯,那是因为所使用的氙灯灯头本身就带有聚光功能,不过这类灯具对精确度要求较高,无形中增加了成本。氙灯的另一缺点就是响应较慢,点亮时往往会有短暂的紫光、绿光等色光,然后变成白光。

LED大灯:LED是一种电致发光器件,利用固体半导体芯片作为发光材料,通过载流子发生复合引起光子发射而直接发光。LED大灯就是利用LED作为光源制造出的照明器具。

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全LED前大灯。

发光原理:LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。简单地说,就是通电后,半导体晶片上的电子运动产生能量,并以光的形式散发。

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LED大灯的优点非常明显,相对于以上两种灯光来说,LED大灯更加节能,并且使用寿命长,亮度高,耐用性好,响应速度快。最重要的是,LED大灯的发光元件体积较小,为发动机舱的整体布置提供了更多的空间。鉴于亮度大,响应快的特点,LED灯最适合作为刹车灯、转向灯等警示灯。

LED大灯所存在的最重要的问题就是散热非常被动。要想散热好,就必须采用特定的材料,于是成本随之增加,并且由于散热材料使用得越多,散热效果就越好,因此LED灯的重量也比较难控制。

从近几年的汽车产品来看,LED大灯被炒得火热,看似一副大势所趋的样子,不过限于成本和技术的问题,或许并不会很快的大面积普及;氙气大灯如今越来越多的用到了汽车上,它不仅非常美观,看起来高大上,而且实用性也很高,尤其是在城市用车上受到了广泛认可;卤素大灯作为汽车大灯中的元老级光源,已经开始被很多消费者嫌弃了,不少人认为卤素大灯意味着低端、不上档次,但由于其灯光波长较长,不易被散射,而具有极强的穿透性,在雨雪或者大雾(包括霾)天气中尤为实用,因此不少专业的越野汽车,即使价格高昂,但仍使用卤素大灯,也有一部分车型采用氙气光源的近光灯和卤素光源的远光灯二者搭配。

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因为越野需要而配备卤素大灯的Jeep牧马人。

现在汽车小改装也比较流行,不少朋友在买车之后会自己动手将原车配备的卤素大灯改为氙气大灯,元件也不贵,过程也不复杂,但是需要提醒各位的是,并不是所有车型的卤素大灯都适合改为氙气大灯,若大灯没有透镜,改装后不仅并不美观,而且光照质量也达不到要求,对行车安全造成威胁。

激光大灯:继LED大灯之后激光大灯被称为“合理的下一步”,它更加节能,更加省油。

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激光大灯看起来就很酷炫。

发光原理:原理是激光发光二极管的蓝光灯将会贯穿前大灯单元内有荧光的荧光粉材料,将其转换成一个扩散的白光。

激光大灯实际上是由LED发展而来,并且由激光二极管发光,只是激光大灯的体积要比LED大灯还要小,且同时具有能耗低、寿命长和响应速度快等优点,同时它的光线对眼睛也很友好,看上去也非常炫酷。

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奥迪激光大灯模组,外侧是LED组成的近光灯和遮光罩,内侧则是激光远光灯。

目前激光大灯的应用并不广泛,多出现与概念车上,奥迪声称未来将在量产车型中使用激光大灯,而宝马则是率先将它使用在了高科技怪兽——宝马i8上,更低的能耗为它的续航里程做出了不小的贡献。

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选装了激光远光灯的宝马i8

编辑点评:虽然大灯的光源分为卤素光源、氙气光源、LED光源和激光光源这几种,但他们之间多数情况下都是组合使用的,比如卤素近光灯和氙气远光灯搭配。另外,如果是专业的越野汽车,建议采用卤素光源,不要随意改装,在野外气候条件复杂的情况下,卤素大灯显然要靠谱儿得多。如果是城市用车,那么使用氙气远光灯时需要注意的是,对向有来车,或者在夜晚跟车行驶时,要及时关闭远光灯,以防止引起司机炫目,造成交通事故。LED大灯和激光大灯都具有良好的节能效果,并且灯光质量更好,尤其是激光大灯对眼睛也很友好,只是技术比较复杂,成本略高,只能期望它在未来能够尽快普及到更多的车型上去。

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