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奥迪R8

从卤素大灯到激光大灯,关于车灯的科普贴

大灯之战,一触即发

ams车评 编辑:lusihao 类型:新闻 2015-08-10 17:14
  随着9月份法兰克福车展临近,各大厂商已“跃跃欲试”,忙着整点新花样了。奥迪也不甘寂寞,再次拿出“看家绝活”——车灯,这次奥迪为我们带来的是OLED车灯技术。
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根据奥迪官方最新公布的尾灯概念预告图,外媒猜测称,配备矩阵OLED车灯的很可能是此次车展将发布的Q6。

这下热闹了,氙气大灯与卤素大灯的争论还未平息,LED和激光大灯尚未全面推广,现在OLED大灯又悄然出现,更是使大灯之战喧嚣尘上。


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或许有人说,“最新的也是最好的”,但事实究竟如何,让我们来看看几种大灯的原理和优劣吧。



老而弥坚的卤素大灯

卤素大灯可以说仍是汽车行业的主流,作为最早出现的灯泡,卤素灯经过了时间的考验。


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卤素灯泡

卤素灯泡的结构主要有一个能够抵抗非常高温度的玻璃外壳、内部充入的碘或溴等卤素气体、以及钨丝。通电后,钨丝加热到白炽状态发光,升华的钨丝与卤素进行 化学作用,冷却后的钨会重新凝固在钨丝上,形成平衡的循环,避免钨丝过早断裂,因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。基本上是一个卤素灯泡在正常条件下的寿命约为 1000小时,而更换的成本通常也很低。但不论如何,卤素灯泡正渐渐被其他光源所取代,这是为什么呢?


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雪铁龙C3的卤素大灯

因为在产生辐射光的同时,卤素灯泡也会产生大量的热量,发光效率低,能量极其浪费。而且会对各种物质的产生反应。更换灯泡时,必须避免接触多余的玻璃!


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达契亚SanderoStepway的卤素大灯

但卤素灯毕竟在漫长的时间中积累了自身独到的优势。同样亮度条件下成本最低;可以制造成不同的尺寸和形状,适用于各种车型。因而仍有很多车厂将卤素大灯作为自己的第一选择。


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起亚秀尔的卤素大灯



氙气大灯更接近自然光源

就在前几年,氙气大灯还只能在中高端车型上看到,尽管现在装备氙气大灯的车型增多了,但更多的还是作为选配件出现在群众视线中。


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最初的氙气灯珠

氙气大灯,正式名称为高强度放电灯(HID high-intensity discharge),因为它的色温更加接近日光且发光效率更高。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。1991年宝马7系第一个装备了氙气大灯。


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保时捷Cayman S的氙气大灯

氙气灯的工作原理很像霓虹灯。一根封闭管,两端各一个电极,里面填充高压惰性气体—Xenon氙气。利用配套的电子镇流器,将汽车电池12V电压瞬间提升到23KV以上的触发电压,将氙气大灯中的氙气电离形成电弧放电并使之稳定发光。

氙气大灯相比卤素灯的产生的光量更多,效率更高。当然,如果照明角度配置不正确,那这种高亮度很可能成为重大缺陷,特别是从对面来车的视角来看(导致这种现象的主要原因是售后配套元件安装错误或者大灯的结构并不是为氙气光源设计的)。氙气光源的可塑性不如卤素,使用氙气光源的汽车大灯需要特殊设计。当然随着技术的发展,氙气灯现在也已经能够制成不同大小形状,可以装在不同类型的汽车上了。


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雷克萨斯RX450h的氙气大灯

氙气灯的另一大优势是寿命比卤素灯还要长,达到了2000至3000小时。

当然,氙气大灯也有着不可忽视的缺点,第一当然是成本高,不仅是制造,安装维护也更复杂。而且由于氙气灯的工作原理,其需要几秒钟时间才能达到全亮度,不适合单独作为的远光灯。一些汽车用氙气灯作近光灯,然后用卤素灯作远光灯。在更高端的车型中,通过使用机械反射镜改变光束的方向使同一个氙气光源充当近远光灯。


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氙气大灯会产生炫光影响对向来车司机的视线



LED大灯更适合做日间行车灯

越来越多的汽车开始使用LED日间行车灯,而一些高端车型也开始使用LED作大灯光源,似乎比起卤素和氙气,LED更有可能是新一代的大批量生产汽车的大灯解决方案。


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车用LED大灯灯泡

LED的工作原理比较复杂,简单的说就是依靠负电子向半导体的正极的“孔”移动。当自由电子掉进这样一个孔里,其能级就降低了,多余的能量便以光子的形式放射出来,这样一个过程称为电激发光。这个过程乘以每秒千次,便可以得到连续的明亮的光线。


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奥迪的LED日间行车灯


比起卤素,LED最大的优势就是它的功率非常低,十分适合在用电行驶的纯电动车或混动车上使用。第一款应用LED大灯的车型是2004款奥迪R8。


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LED大灯


LED的色温介于卤素于氙气之间,但是其光线更加聚焦,尺寸小,能够根据车型的设计需要塑造成各种形状。

自然,LED也不是全无缺点。虽然LED的发光原理导致其发光时不像卤素大灯一样发热,但当电流流经发射器的底部时仍会产生一定的热量,因而需要一套冷却系统。不要忘了,冷却系统位于发动机舱,这地方可不凉快,所以也需要特殊设计。这样一来,其应用范围就缩小了,而且成本比氙气灯更贵。


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奥迪的LED集群大灯


有童鞋要问了,为什么LED日间行车灯、尾灯就不需要散热器呢?因为没有人会靠着它们在黑夜里行驶。因此,功率不需要像前大灯那样强大,意味着发热量低,不会产生过热问题。

另外,文章开头提到了灯厂奥迪又研究出了OLED大灯。OLED和LED发光原理类似但所用材料不同。LED为点光源OLED为面光源,故而其天生就比LED矩阵效果更佳。但其刚刚开始发展,尚不足以参加此次的大灯之战。





激光大灯成本最高难普及

宝马和奥迪都在努力研发激光大灯,这种新技术据称1000倍优于LED大灯。众所周知,激光是相当危险的事物,而且只能照亮一角硬币大小的区域。因此,用激光作汽车大灯是一个好主意吗?



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宝马的激光大灯构造


正如上面的氙气灯的例子,新技术只应用了激光的发光原理。汽车的两个大灯玻璃后射出的不会是两束高能激光,烧毁面前的一切。


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宝马i8激光大灯


宝马对这项技术的解释是:他们的照明系统使用了三个蓝色激光源,位于大灯组件的背面,光射到一组小镜子上折射,把能量集中到一个含磷镜头上。磷这种物质在接触激光束时,会产生非常明亮的白光,然后把白光反射收束到大灯前方。所以实际上,你看到的是磷所产生的光,而不是激光本身,使得这套系统可以应用在汽车上。

在这个过程中产生的光,亮度接近LED的1000倍,同时能耗只有LED的约三分之二(甚至一半)。由于发光的是磷,其色温(5500-6000K)相当接近自然光(约6500K)。作为比LED更强大的光源,激光大灯的可以照亮LED两倍的距离,而且也足够小,可以适应各种车型。


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奥迪R8 LMX激光大灯

缺点?宝马表示这项技术一开始只会应用于远光灯,很容易理解,这是一个价格问题。每盏大灯里有6个高科技激光光源(共12个),这将花费你10000美元。这价格包括自动调光技术,因为没有对向驶来的司机想被这些小太阳在600米开外晃瞎眼。




总结:

最后让我们来整体看看这四种大灯的优势和劣势:


从卤素大灯到激光大灯,关于车灯的科普贴


在经过本文的介绍与对比之后,各位应该对现在的四种大灯有了一定的认识。新式的LED和激光大灯相对于卤素和氙气大灯有了许多提升,但技术仍显不成熟,各 种不可忽视的问题,比如发热严重、成本过高,制约了其推广使用。究竟谁能够赢得这场大灯之战呢,还是说又有新技术诞生异军突起呢,以现在的技术发展速度 看,这不是没有可能的。







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