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1、车灯的调研一、车灯的发展史1887 年，一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，一位农民用手提灯把他引回家。这就是汽 车前照灯的由来。后来，人们受到了启发，1898 年，哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和 尾灯，这样车灯就诞生了。最初的前照灯不能调光，所以在开车时会晃眼，为了克服这个缺 点，采用了附加光度调节器来调节灯光，这种前照灯可以在垂直方向移动，但驾驶员必须下 车搬动夹具装置才可以。从早期乙炔气前照灯发展到当今的自由面反射镜气体放电前照灯， 经历差不多120 年的时间，其发展历程如下所示：A 第一代-乙炔气前照灯前照灯需要具有很高的轮廓亮度，乙炔气火焰的亮度比当时的电光源所能达到的亮度高 出一倍，
2、因而，在1925 年以前使用的汽车前照灯几乎全是乙炔前照灯。 第二代-电光源前照灯1913 年，带螺旋灯丝的充气白炽灯泡问世，因其具有较高的亮度，给电光源前照灯开辟 了广阔的前景，然而由于当时汽车电气设备的制约，直到1925 年电气照明才得以在汽车业 广泛运用。 第三代-双光灯芯前照灯 由于第二代具有高轮廓亮度充气灯泡的前照灯在一装上汽车后，由于过强的灯光在汽车交会时造成了驾驶员炫目而看不到前面，由此引发了一系列的严重的交通事故和撞车问题， 因而，在汽车前照灯的设计上提出了两个互不相容的要求：一是如何在不小于100m的距离 内使道路和高度至少为22.5m的障碍物得到良好的照明；二是在车灯核实的
3、情况下，可以 使对面的驾驶员不产生炫目的现象。为了解决炫目的问题， 1924 年，在欧洲发明了双光灯 芯的前照灯之后，美国也出现了带双灯丝的前照灯。然而，欧洲和美国具备不炫目近光的前 照灯的光学系统结构原理不尽相同。其灯泡的差异在于灯丝的形状和位置不同：配光镜的差 异在于折光单元的图案和计算不同，因而，近光的配光也有所不同。近光系统分为欧洲系统 和美国系统两种，两大系统的协调问题是当今世界汽车灯光发展的重大课题之一。 第四代-不对称近光前照灯 双光灯芯前照灯系统属于对称近光系统，近光光型的左右两侧完全相同，因而左、右两侧行驶皆适用。但由于行车光 （ 远光 ） 变到会车光 （ 近光 ） 时，视见
4、距离缩短，迫使车 速降低。为解决在会车过程中，前照灯既不产生炫目，又能保证对道路具有良好的照明， 1932 年美国发明了不对称前照灯，它是以基准轴为中心，将光束一分为二，靠近来车一侧的落地 距离短 （ 即光束压低，从而防炫 ） ，而另一侧光束的落地距离长 （ 即光束抬高，从而增加 视见 ） 。 第五代-H4卤钨前照灯 第一批装有卤钨灯泡的汽车前照灯的灯泡是由法国“斯贝”公司在 1964 年生产的，其灯丝允许工作温度较普通的白炽灯泡要高，光效增加约50%，寿命也增加一倍。 第六代-HID前照灯以 hid 前照灯为代表的现代汽车前照灯在发光原理、结构形式以及制造材料等方面又发 生了一系列的重大变化
5、。 hid 氙气头灯是以高压击穿惰性气体电离而发光，其产生的光照度 强，色温高，穿透力强，而且节约电能，是理想的汽车前照灯光源。 第七代-LED前照灯美国最新的研究结果表明，未来五年内，白光大功率 LED 技术将大幅度代替目前的各 种照明产品，而且将适用于汽车的各种照明，包括：前照灯刹车灯、雾灯、应急灯、车内照明等。led具有高安全性、运行平稳、节约电力、寿命长等多种优点，是未来车辆照明的 一个发展趋势。二、车灯的遍布及其作用1、组合前照灯 - 位置是在整辆车的前部两侧，它主要起照明和信号的作用。前照灯发出 的光可以照亮车体前方的道路状况，让驾驶员在夜间也能安全地行驶，它的组合成分是：1）、前
6、照灯，又称前大灯。主要负责汽车夜间行驶时前发生那个的照明工作，通过向前 方投射出光线，确保驾驶员的实现。前照灯又分为远光灯和近光灯，远光灯向上，近光灯向 下。前照灯的种类分为很多，例如卤素灯等等。2）、雾灯，装于汽车前部比前照灯稍低的位置，用于雨雾天气行车时照明道路。因为雾 天能见度低，驾驶员视线受到限制。灯光可增大运行距离，特别是黄色防雾灯的光穿透力强， 它可提高驾驶员与周围交通参与者的能见度，使来车和行人在较远处发现对方。3）、前转向灯，用来向其他道路使用着表示左转或者右转向的灯具，法规要求为琥珀色。4）、示宽灯，也称前小灯，起到说明汽车宽度的作用。2、组合尾灯1）、尾灯，状语汽车尾部两侧
7、，与欠债等相比较暗，并且使用比较醒目的红色，作用是 提醒后续车辆本车的存在，防止看不见前面的车而发生交通事故。2）、制动灯，又叫刹车灯，分为左右制动灯（两个）和高位制动灯（一个）左右制动灯是后车灯的重要组成部分，一左一右分布在两边的后车灯里。它是红色的， 红色有警示的意思。制动一踩灯就亮（包括手刹）。制动灯是提示后面车辆自己的车要减慢 速度或停车，后面的车就可以提前准备。现在的制动灯一般是雾灯，可以穿透厚厚的雾。也 有用LED灯做制动灯。高位制动灯，一般安装在车尾上部，以便后面行驶的车辆易于发现前方车辆制动，起到 防止追尾事故发生的目的。高位制动灯作用是警示后面行驶的车辆，从而避免发生追尾事故
8、。 没有高位制动灯的车辆，尤其是底盘较低的轿车和微型汽车在制动时由于后刹车灯位置较低? 通常亮度也不够 ，其后面跟随行驶的车辆特别是底盘较高的卡车、客车和公共汽车的司机 有时很难看清楚。因此发生追尾事故的隐患就比较大。 大量研究调查结果证明，高位刹车 灯能够有效地防止和减少汽车追尾事故的发生。因此，高位制动灯在许多发达国家得到了广 泛的应用。例如在美国，按照法规要求从1986 年开始所有新销售的轿车都必须装备高位制 动灯；从 1994 年开始所有销售的轻型卡车也必须安装高位制动灯。3）、后转向灯，在汽车后灯内，闪烁告知别人你的汽车转向。颜色是琥珀色。4）、牌照灯3、转向信号灯分为前转向、后转向
9、灯和侧转向灯。前后转向灯如上所述，侧转向灯则在汽车两侧，有 的镶嵌在汽车反光镜背面，闪烁告知别人你的汽车转向，颜色依然为琥珀色。三、前照灯的分类及其优缺点卤素前大灯卤素灯其实就是一类特殊的白炽灯，其原理就是电阻上有电流通过时会发热，当温度足够高时时发出波长在可见光频段的黑体辐射。 卤素灯一般有两种：碘钨灯和溴钨灯，其原 理是一样的。 白炽灯点亮时，虽然其灯丝温度不超过钨的熔点和沸点，但是仍然会有少量 的钨在高温下挥发。 当挥发出来的钨原子遇到较冷的灯泡外壳时，就会凝结沉淀，久而久 之灯泡外壳就会堆积一层发黑的钨膜。普通白炽灯用久了外壳发黑就是这个缘故。 如果在 灯泡里充入一些碘，当灯泡点亮时，
10、碘会挥发成气体，碘蒸气遇到较冷的钨，就会与其反应， 生成低沸点的化合物碘化钨，从而使灯泡外壳沉淀的钨挥发。 碘化钨气体遇高温会分 解。当碘化钨气体遇到灯丝时，就分解，将钨留在灯丝上，而碘则继续以气体形式在灯丝与 外壳之间游离，当它再次来到灯泡外壳时，它又会与外壳上的钨反应这样，一方面灯 丝不停地将钨挥发到灯泡外壳上，另一方面碘又不停地把钨搬运回灯丝，这样灯丝挥发消耗 的速度大大降低了，灯泡寿命得以延长。 于是，可以用碘钨灯制造功率很大的白炽灯，例 如 1000 瓦。如果不加卤素，普通白炽灯如果做到这么大功率，寿命将会很短，难以实用。 卤素灯已广泛应用于汽车照明领域。氙气灯氙气灯 HID 就是
11、High Intensity Discharge 高压气体放电灯的英文缩写，可称为重金属 灯或氙气灯。它的原理是在UV-cut抗紫外线水晶石英玻璃管内，以多种化学气体充填，其 中大部分为氙气（Xenon）与碘化物等惰性气体，然后再透过增压器（Ballast）将车上12 伏特的直流电压瞬间增压至 23000 伏特的电流，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游 离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。而由氙气所产生的白色超强电弧光， 可提高光线色温值，类似白昼的太阳光芒，HID工作时所需的电流量仅为3.5A，亮度是传 统卤素灯泡的三倍，使用寿命比传统卤素灯泡长10 倍。氙气灯已广泛应用于汽车
12、照明领域。LED灯Light Emitting Diode，简称LED,中文名称叫发光二极管。LED灯带则是指把LED组装 在带状的FPC （柔性线路板）或PCB硬板上，因其产品形状象一条带子一样而得名。有没 有LED灯是辨别好车与孬车的捷径。现在汽车照明灯巳有白炽灯、卤素灯、氙灯等。除了 前大灯外，其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多 是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如刹车 指示灯、转弯指示灯等。为什么兴起用LED代替白炽灯 呢？外罩可用PC管制作，耐高温135度。大大改善透光 效果，增强耐撞击性！耐弱酸和中性油。有效使用期达 20年之久原来，LED与白炽灯比较有显著的优点。
13、一是寿命长， 一般可达几万乃至十万小时。有人认为如果未来的汽车照 明灯使用LED，整个汽车使用期限不用更换灯具。二是非 常节能，比同等亮度的白炽灯起码节电一半以上。三是光线质量高，基本上无辐射，属于绿色”光源。四是LED的结构简单，内部支架结构, 四周用透明的环氧树脂密封，抗震性能好。五是无须热启动时间，亮灯响应速度快（纳秒级）， 适用于移动速度快的物体使用。六是适用电压在6-12伏特之间，完全可以应用在汽车上。 七是LED占用体积小，设计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化。汽车厂商青睐 LED,完全是LED本身的优点所决定的。日间行车灯日间行车灯应在车辆发动机启动后自动开启。天黑后，司
14、机需手动开启常规照明车灯， 而日间行车灯随之自动熄灭。日间行车灯可让其他 道路使用者 更容易看清汽车，而且与现 行近光车头灯相比能耗更低。日间行车灯只配备在少数好车上，成有好车的象征。四、车灯未来的发展趋势2010 年中国汽车销售 1.9 亿辆，2011 年预计增长 10，3%，达到 2.2 亿辆。汽车车灯总 成市场也将随之增长，2010 年国内何等总成市场规模超过了20100 万套。HID前大灯与LED车灯是未来发展趋势，随着LED发光组件技术水平的提高，产品价 格的下降，未来两年LED组合尾灯、LED刹车灯、LED转向灯等将会成为我国轿车车灯的 主流配置。LED 车前照灯在历经近年来的技术
15、验证、概念车展示等开发阶段之后，终于迎来了有望 应用于量产车的入市前景，其标志性事件有三个：丰田的凌志 LS600h 是世界上首个采用 LED前照光源的上市车，不过它只在近光灯上应用了LED,远程光源仍为卤素灯。奥迪R8 以全LED前照灯为其主要特色，而汽车照明采用的LED是由Lumileds和Osram公司提供。 凯迪拉克EscaladePlatinum白金版多功能运动车，是首款采用LED前照灯的多功能运动车。 阻碍LED光源迅速开拓车用市场的不利因素上述里程碑式的事件是否意味着 LED 前照灯将立马成为主宰车用光源领域的创新技 术？据行家们预测：也许不会。因为就算是LED的成本能够按照摩尔
16、定律的预见速率持续 下降，它要低到能与HID （高强度放电）氙灯匹敌的同等价位也尚需多年；而LED家族的 成本若要降到能与卤素灯不相上下，则需经过一段更加漫长的时间历程。据Hella （海拉）公司总裁Fischer称，车用LED的规模目前仅占其光源市场百分之几的 小份额，故对向大批量的型号（诸如GM/雪佛兰部的Malibu款之类车型）的配套供货极感 兴趣。但LED欲达到向Malibu车型那样大批量的供货水平，尚需克服一系列的技术和成本 难题，至少还有十年的历程要走。伟世通指出，LED入市的步伐的确比原先预料的要慢一些，我们在2004年曾预测：LED 车灯会很快井喷入市，而把HID淘汰出局。显然，目前的态势并非如此，虽然一直期望LED 技术能演进得比现实要快一点。看来成本高并非是阻碍LED面市的唯一因素，仍然有技术 性
