汽車光源的應(yīng)用現(xiàn)狀研究論文

時(shí)間:2022-10-23 10:48:00

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汽車光源的應(yīng)用現(xiàn)狀研究論文

摘要:介紹汽車光源應(yīng)用現(xiàn)狀,著重概括熱輻射汽車光源和氣體放電汽車光源的特點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了其它類型的汽車光源,并對(duì)汽車照明的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)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(shí),照明燈具是不可缺少的。汽車燈具主要的功能有兩點(diǎn):一是照明功能,即照亮道路,交通標(biāo)志,行人,其他車輛等,以識(shí)別標(biāo)志和障礙物;二是信號(hào)功能,即顯示車輛的存在和傳達(dá)車輛行駛狀態(tài)的信號(hào)。汽車照明和信號(hào)裝置是汽車重要的安全部件。在有關(guān)汽車的105項(xiàng)歐洲ECE法規(guī)中有36項(xiàng)是直接與汽車照明和信號(hào)燈有關(guān)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(guān)系。

有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,夜間行車比白天行車發(fā)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(guān)系。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和行車速度的提高,汽車照明的質(zhì)量正受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。而汽車光源是汽車燈具的發(fā)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(zhì)量和效率,對(duì)提高汽車照明的質(zhì)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(kāi)始于20世紀(jì)初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈,接下來(lái)開(kāi)始使用電光源,經(jīng)歷了從真空白熾燈,充氣白熾燈,鹵鎢燈到氣體放電燈的發(fā)展過(guò)程。隨著光源工業(yè)的發(fā)展,汽車光源也不斷更新,以適應(yīng)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通信號(hào)標(biāo)志,又不能給對(duì)方來(lái)車駕駛員造成不舒適的眩光。這就要求前照燈的空間光強(qiáng)分布滿足十分精確的要求。在我國(guó),汽車前照燈的光分布標(biāo)準(zhǔn)是等同于相關(guān)的歐洲ECE法規(guī)。近光前照燈的光分布完全不對(duì)稱。中間是一個(gè)高光強(qiáng)區(qū)域,以盡可能照亮前方的路面。光束在水平方向有所散開(kāi),以利于辨清路邊的情況。在指向?qū)Ψ絹?lái)車駕駛員眼睛的方向上光強(qiáng)很小,不產(chǎn)生眩光。在前照燈產(chǎn)生的明、暗區(qū)之間有一條十分鮮明的分界線,稱為光強(qiáng)截止線。

由于法規(guī)對(duì)汽車照明有著十分嚴(yán)格的要求,因此與普通光源相比,汽車光源在結(jié)構(gòu)和性能上有一些特殊之處,從而形成了一個(gè)獨(dú)立的汽車光源系列。為了方便燈具設(shè)計(jì),現(xiàn)在很多汽車光源在國(guó)際上都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。1、白熾燈和鹵鎢燈汽車光源汽車燈中最先使用的電光源就是白熾燈。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,白熾燈的性能得到了很大的提高,并在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展出了鹵鎢燈。白熾燈和鹵鎢燈是目前主要的汽車光源,在汽車內(nèi)外的照明和信號(hào)裝置中有著廣泛的應(yīng)用。白熾燈和鹵鎢燈都屬于熱輻射光源,燈絲在通過(guò)電流時(shí)由于電流的熱效應(yīng)而溫度升高,變成白熾狀態(tài),從而發(fā)射可見(jiàn)光。這類光源的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,發(fā)光體燈絲尺寸小且發(fā)光穩(wěn)定,有利于燈具系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)。鹵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(diǎn),是目前理想的汽車光源。白熾燈的功率較小,主要用于對(duì)照度要求不是很高的場(chǎng)合,如S25(21/5W)和T20(21/5W)可用于尾燈/剎車燈,S25(21W)和T20(21W)可用于轉(zhuǎn)向燈和倒車燈,T10(5W)可用于尾燈和牌照燈,T10(10W)可用于車內(nèi)燈和車門(mén)燈。鹵鎢燈的功率較大,常用于車輛前方的照明,如H3(55W)可用于前霧燈,而用于前照燈的鹵鎢燈品種很多,有H4(60/55W),H1(55W),H7(58W),HB1(65/45W),HB3(65W),HB4(55W)等。白熾燈和鹵鎢燈汽車光源處于不斷的發(fā)展之中。白熾燈在汽車信號(hào)燈中使用廣泛,由于標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)各種信號(hào)燈的顏色均有嚴(yán)格要求,如尾燈和剎車燈為紅色,轉(zhuǎn)向燈為墟拍色等,因此目前信號(hào)燈通常使用彩色泡殼或彩色配光鏡?,F(xiàn)在客戶對(duì)汽車外觀的要求越來(lái)越高,許多汽車燈具都采用無(wú)色透明無(wú)花紋的配光鏡,能直接看清車燈的內(nèi)部,這時(shí)若使用彩色泡殼的白熾燈,白天不使用時(shí)車燈外觀不盡如人意,人們稱之為“煎雞蛋效應(yīng)”。

為了改善車燈外觀,近年來(lái)發(fā)展了一種在無(wú)色透明的泡殼上鍍多層介質(zhì)干涉膜的技術(shù),這種信號(hào)燈泡在不點(diǎn)燃時(shí)外殼是銀白色的,與反射器背景的顏色比較協(xié)調(diào),點(diǎn)燃時(shí)發(fā)射的光線呈墟拍色,這樣大大提高了車燈的外觀質(zhì)量。鹵鎢燈作為目前主要的汽車光源,其發(fā)展趨勢(shì)主要有幾個(gè)方面。一是適應(yīng)汽車燈具的發(fā)展。隨著自由曲面反射器的問(wèn)世,與之對(duì)應(yīng)的光源如H7也相應(yīng)問(wèn)世。二是改進(jìn)光源的結(jié)構(gòu)尤其是燈頭的結(jié)構(gòu),使光源在燈具內(nèi)定位更精確,更容易。

H8,H9,HI是新型鹵鎢汽車光源的代表,其中H8用于前霧燈,H9用于遠(yuǎn)光前照燈,H11用于近光前照燈,它們的共同特點(diǎn)是有一個(gè)特殊設(shè)計(jì)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(guò)2000小時(shí)。三是采用外殼鍍膜技術(shù)。為了提高光源的發(fā)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?zé)艚z,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(lán)一些,這樣視覺(jué)感覺(jué)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(guò)在泡殼上鍍藍(lán)膜來(lái)得到實(shí)現(xiàn)。