HID氙氣燈技術(shù)介紹
最初的汽車是沒有車燈的,而最初出現(xiàn)的車燈無論功能還是結(jié)構(gòu)都很簡單。今天,車燈已經(jīng)成為汽車最重要的組成部分之一,性能優(yōu)良的車燈是汽車安全行駛不可替代的保障。HID氙氣頭燈,無疑是未來車燈的發(fā)展方向。
早期的車燈是用燈泡內(nèi)鎢絲通電產(chǎn)生高熱發(fā)光的,即平時所說的白熾燈。金屬鎢絲在白熾狀態(tài)下升華(物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài))為鎢蒸汽,充斥整個燈泡,待冷卻后便回到固態(tài)附著于燈泡內(nèi)壁。這樣時間一長,白熾燈就會老化,光線暗淡。為了解決這個問題,鹵素?zé)魬?yīng)運而生。在燈泡內(nèi)灌入鹵素或其化合物氣體,減少金屬鎢的損耗,延長燈泡的使用壽命,也使燈泡發(fā)出的光亮度更大。鹵素?zé)裟壳氨唤^大部分國產(chǎn)車和部分舊款進口車所廣泛采用,是汽車照明史里被使用最久的光源。但是因為輻射的熱量太大,容易引起燈罩中心過熱,導(dǎo)致普通的燈罩老化、龜裂等。除充入鹵素外,還可以在原有的鹵素?zé)襞輧?nèi)灌注氙氣以進一步提高燈的亮度。氙氣不僅進一步提高燈光的色溫和亮度,也明顯降低發(fā)熱量。這便是最初的氙氣燈。
氙氣燈是由飛利浦公司花費5年時間研制成功的。但是往鹵素?zé)襞輧?nèi)注入氙氣,僅僅只是對傳統(tǒng)車燈在原有基礎(chǔ)上的改造。而我們平時所說的HID(High Intensity Discharge)是指高壓氣體放電式頭燈,其結(jié)構(gòu)和原理與傳統(tǒng)車燈完全不同;在性能上,傳統(tǒng)車燈也是難望其項背的。
HID頭燈的燈組除燈具、燈泡和線組等傳統(tǒng)燈組共有的組件以外,還有一個不可缺少的部分就是安定器。HID頭燈內(nèi)沒有傳統(tǒng)燈泡用來發(fā)光的鎢絲,其燈光利用高壓氙氣呈電離狀態(tài)時的電弧產(chǎn)生。汽車上12V的電壓是無法使穩(wěn)定狀態(tài)中的惰性氣體電離的。開啟電源的瞬間,燈泡兩端的電壓被升高到23000V,氙氣變成電離子狀態(tài),形成電弧,達到高亮度;接著電壓穩(wěn)定在8000V,維持電弧,持續(xù)供應(yīng)氙氣燈泡發(fā)光。在這個過程中,就由安定器起到變壓和穩(wěn)壓的作用。同時還在交通事故、電壓不穩(wěn)等情況下,及時地將高壓切斷,在意外發(fā)生時保證人員安全。另外,強大的線組具有足夠的絕緣性和防電磁干擾能力。以上這些,加上的形狀完美的燈泡和燈具,使燈光精確地照向車輛前方的路,便是許多中高檔車和改裝愛好者“言必稱希臘”的HID了。
容易看出,無論內(nèi)部結(jié)構(gòu)、支持電路還是發(fā)光原理,HID與傳統(tǒng)車燈都有根本的不同,在性能上,它也有傳統(tǒng)車燈無可比擬的優(yōu)勢。盡管用到提高瓦數(shù)等改裝措施,鹵素?zé)艋虺潆療舳茧y以接近4000K的色溫,而市場主流的HID產(chǎn)品,就分為色溫4350K和6000K的產(chǎn)品。燈光照射出來接近正午日光的色溫,亮度是傳統(tǒng)車燈的三倍以上,駕駛員的接受度及舒適度最高,用于夜間照明,可以有效地減少駕駛員的視覺疲勞,安全性自然隨之提高。因為沒有燈絲,HID的使用壽命與整車的生命周期相當(dāng),且?guī)缀醪恍杈S護。雖然HID頭燈比鹵素頭燈貴十多倍,但后者需要頻繁的維護甚至更換,折合起來的費用已經(jīng)超過HID頭燈的價格。更何況這高色溫、高亮度的燈組耗電量僅為鹵素?zé)舻囊话搿?
HID是發(fā)展趨勢
1991年,飛利浦公司成功研發(fā)HID氙氣頭燈。1995年,飛利浦與奔馳合作,首度將HID配備在當(dāng)年上市的E-Class上。目前在歐洲對氙氣燈的需求以每年13%的速度增長,日本中、高檔車甚至一些平價車種也都原廠安裝了氙氣大燈,在香港這種車燈更為普及。國產(chǎn)車中只有奧迪A6和帕薩特2.8安裝了氙氣大燈,所以HID又成為廣大改裝愛好者在車燈方面的首選。HID頭燈取代傳統(tǒng)車燈是大勢所趨。
色溫
簡單地說,某一黑色金屬(如鐵)受熱,隨著其溫度的升高,會呈現(xiàn)出不同顏色的光。當(dāng)黑體受到的熱力使它能夠放出光譜中的全部可見光波時,就會變成白色,通常我們所用的燈泡內(nèi)的鎢絲則相當(dāng)于這個黑體(白熾狀態(tài))。根據(jù)這一原理,光源發(fā)射光的顏色與理想黑體在某一溫度下輻射的光色相同時,理想黑體的溫度即該光源的色溫。燈光在3000K左右時顯出黃色,照明能力不好,但穿透力很強,所以霧燈多為黃色;4000K左右的燈光發(fā)白,已經(jīng)很接近太陽光,夜間對緩解駕駛員視覺疲勞作用明顯。但不要以為燈光的色溫越高越好。色溫越高,亮度越大,這只是人們感觀的錯覺和認識的誤區(qū),此二者并無必然聯(lián)系。相反色溫越高,燈光的穿透力越差。而且色溫過高的燈光會影響到行人和路上的其它車輛,帶來安全隱患。因此,雖然6000K左右時燈光最白而略微開始轉(zhuǎn)藍,人眼容易接受,但因為太白太亮而被歐美國家限制使用。
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