车灯原理.docx

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车灯原理

1.汽车大灯原理

汽车前照灯照明原理

汽车前照灯主要由光源,反射镜及配光镜三部分组成。

1-1:

反射镜原理

    汽车灯具中常用的反射镜是抛物面反射镜。

抛物面是以抛物线为母线绕轴旋转180°而构成,它的剖面图如图1所示。

抛物面反射镜有一个焦点F,在其焦点F上放置一个点光源,则点光源发出的光线经抛物面反射镜反射后,光线将平行ox轴出射,光线的光路为FAB光线非常集中,适宜于远距离照明,远光主灯丝一般都置于抛物面反射镜的焦点附近,由于灯丝有一定大小,虽然置于焦点上,经反射后仍有一个微小的发散角。

如果将点光源从焦点F向前移到S时,由S点发出的光线经反射镜反射后光线光路为FAC,考虑抛物面绕轴旋转对称性,反射镜上部的反射光照明下方,而反射镜下部的反射光照明上方

图2表示一段圆柱灯丝移到焦点前方照明情况。

前照灯的近光灯丝就是置于焦点前面,使上部的反射光照明下方路面,而下部的反射光照明上方,这对迎面而来的驾驶员会造成严重的眩光,为了克服眩光,H4灯在近光灯丝下方设置一

个遮光罩,使近光灯丝的光线不落在反射镜的下半部分,避免下半部分反射光线射入驾驶员眼睛里。

1-2　H4灯的结构

    在我国使用的前照灯中用得最多的光源是H4灯,其结构及灯丝尺寸如图3、图4所示。

H4灯是双灯丝的卤钨灯泡,两根圆柱状灯丝沿轴向安放,主灯丝位于抛物面反射镜焦点附近,用于远

光照明,副灯丝位于抛物面反射镜焦点的前方,这样副灯丝被反射镜上部所反射的光可以照明路面。

在副

灯丝的下方有一个钼制的遮光罩,遮光罩一侧沿水平遮光,另一侧向下倾斜15°遮光,经反射镜反射后,前

者形成一条水平明暗截止线,后者形成一条向上倾斜15°的明暗截止线。

主灯丝,副灯丝及安装基面之间的尺寸位置都有严格要求,车灯制造厂一般通过调整LCL的大小来

调整灯丝在反射镜中的位置,使远光、近光呈最佳配光状况,如图5所示。

当LCL较小时,意味着整个H4

灯向前移动,使近光灯丝向前离焦点较远,因为光形尺寸变大,中心暗区变大;当LCL较大时,意味着整个

H4灯向后移动,使近光灯丝向前离焦点较近,因此光形尺寸变小,中心暗区变小。

远光灯丝（主灯丝）中心

在焦点上时,远光光形较小,中心偏离焦点时,远光光形增大。

2.氙气灯与卤素灯

2-1：

    卤素灯发光原理就是给钨丝导通足够的电流，灯丝发热至白炽状态，就会发出光亮。

灯泡内注入碘或溴等卤素气体。

在高温下，蒸发的钨丝与卤素进行化学作用，蒸发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。

  车用卤素灯的型号有：

H1H3H4H7H11900490059006等。

其中H4是双灯芯的灯泡，通过改变灯泡发光焦点来实现远近光切换，普遍应用于远近一体的汽车灯具内，即只有一个反光碗的汽车大灯。

远近光不能同时点亮，打开远光时，近光灯丝熄灭。

  而H1H3H7H11都是单灯芯的灯泡，只有一条灯芯，只单纯提供远灯或者近灯，例如：

H7通常都是用在近光灯、H1则是用在远光灯，普遍用于双灯具车型，即有两个反光碗的车，一个负责近光，一个负责远光。

远近分离的灯具设计优胜于H4车型。

  H3H11通常应用于汽车雾灯。

2-2：

    氙气灯HID，全称是气体放电灯，原理就象自然界的闪电一样，HID发光原理：

是在石英管内，以多种化学气体充填，其中大部份为氙气（Xenon）与碘化物等惰性气体，然后再透过安定器（Ballast，俗称火牛）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。

当你仔细的观看灯泡时，你会发现中间有一颗球形的玻璃球，对了，里面装的就是氙气了，黄色的就是稀有金属了！

当安定器给与23000V的高压时，氙气就被击穿，被电离之后的氙气就会发出让人难以想象的光芒。

真正的原车ＨＩＤ灯泡都是D系列的。

H系列和900X系列都是卤素灯，现在市面上流通的H系列和900X系列氙气灯泡则是国内厂家为了广大车主方便改装，所定制的型号。

氙气灯泡的型号一般由3个字符表示“Ｄ*Ｘ”　　如“Ｄ１Ｓ”“Ｄ２Ｓ”

Ｄ表示氙气灯

*  为数字：

“１、２、３、４”，单数表示带启辉器，双数表示不带启辉器，其中１、２　为有汞设计，３

、４为无汞设计

Ｘ为字母：

“Ｓ、Ｒ”，Ｓ表示用于透镜，Ｒ表示用于反光碗

Ｄ３、Ｄ４与Ｄ１、Ｄ２外观一样，但底座缺口位置不同，由于应用了新型的环保无汞设计，所以电压不同，

Ｄ１、Ｄ２的电压为８５Ｖ而Ｄ３、Ｄ４电压为４５Ｖ。

不可混用。

例如：

Ｄ１Ｓ表示：

用于透镜上的带启辉器的有汞氙气灯泡。

市面上的氙气灯质量参差不齐，原厂HID氙气灯运行（工作）温度较低。

这是因为盐（药丸）的数量和配方的原因。

HID氙气灯用的是非常贵的转化金属碘盐（药丸）。

原厂HID氙气灯厂家已经投入无数的财力来研发精确的碘盐（药丸）配方，使HID氙气灯的工作温度最低但是亮度最高。

这个配方被视为最高的商业机密。

除了这些，这种高纯度的碘盐（药丸）也是非常非常昂贵。

国产大多数HID厂家会减少碘盐（药丸）的用量，这样氙气灯温度就会比较高，

如果你注意观察灯弧位置，就会发现很多市面上流通的氙气灯几乎看不到东西，

而原厂HID氙气灯就会有能看到的黄色（或者是Ultinons中的红褐色）的碘盐（药丸）。

其次是质量控制

原厂HID氙气灯生产厂家在每个HID氙气灯出厂前都要经过检测。

检测包括电弧室形状，电弧室位置，光色，亮度，等等。

但很多杂牌的HID氙气灯厂家不会测试这么全面。

比较常见的是电弧室位置不在要求非常精确的位置，或者电弧室的形状不准确。

这就造成奇怪的切割线或光型，亮度降低等等。

而且，也常见号称是6000K色温的氙灯看起来更蓝色（接近8000K）或者偏黄色。

有时，一对标称完全相同的氙灯甚至会一个偏蓝或者偏黄。

这就是平时我们所讲的色温不对，对不上色温，色温不匹配等现象了。

所以

质量好的HID氙气灯关系着方方面面的因素，

消费者朋友在选择HID氙气灯的时候多留意观察，

HID氙气灯的灯管、手工工艺、工作温度、工作颜色、点灯速度等方面去辨别伪劣产品和高品质产品。

以上说法，并不是说国产的HID氙气灯就是不好的，

像国产很多厂家的HID氙气灯泡中所用的（药丸）就大多进口于国外。

2-3

    氙气灯对比卤素灯的优缺点：

优点

1  1、亮度高：

一般的55W卤素灯只能产生1000流明的光，而35W氙气灯能产生3200流明的强光，亮度提升300%，拥有超长及超广角的宽广视野，为你带来前所未有的驾车舒适感；让夜晚不再黑暗，视野更清晰，可大大减少行车事故率。

　　2、寿命长：

HID氙气灯是利用电子激发气体发光，因此寿命较长，约为3000小时，大幅度超越汽车夜间行驶的总时数。

而卤素灯只有500小时。

节电性强：

氙气灯只有35W，而发出的是55W卤素灯3.5倍以上的光，大减轻汽车电力系统的负荷，电力损耗节省40%，相应提高了车辆性能。

　　4、色温性好：

有4300K-12000K等，6000K接近日光，深受广大用户的好评，而卤素灯只有3000K，光色暗淡发红。

    5、恒定输出，安全可靠：

当汽车的供电系统和电池出现故障，镇流器自动关闭停止工作。

缺点

    1、氙气灯较卤素灯慢，一般氙气灯从点亮到达到最高亮度需要几秒钟的时间，特别是在白天，会失去灯光警示的作用。

但技术发展到今天，很多进口的安定器已经可以实现频闪，即启动一瞬间就达到很高的亮度。

    2、氙气灯对灯具的要求较高，否则会给对面的司机造成更强大的光污染。

目前最完美的方案是氙气灯搭配透镜使用。

2-4色温的选择与灯光穿透力的认识

穿透力的好坏与是否氙气灯还是卤素灯没有任何关系，氙气或是卤素只是两种不同发光原理的灯泡。

穿透力的好坏只和灯光的色温（K值）有关系，一般来说，色温越低穿透力越好，反之，色温越高穿透力越差。

接触到部分车友，对色温都有误解，认为K值高的代表越光。

K值越高不等于亮度越高，相反K值越高，光的流明度越低。

这是物理光谱学定律：

色温与亮度成反比，色温越高亮度越低

4200K=3500Lumen=372500CD

4500K=3350Lumen=362500CD

5000K=3200Lumen=352500CD

6000k=3000Lumen=332500CD

7500k=2900Lumen=332500CD

8000k=2800Lumen=312500CD

10000k=2750Lumen=300000CD

12000k=2600Lumen=282500CD

14000k=2500Lumen=262500CD

一般市面上的灯泡色温从3000K-20000K不等，欧盟对灯泡有严格的规定，最高色温不能超过5000K。

对应的色温值和光色的关系大概如下：

3000K-金黄色；

4000K-黄色略带白；

5000K—纯白；

6000K—白略带蓝；

8000K-蓝；

10000K-紫。

氙气灯可以通过调整氙气药丸来实现各种色温值，

卤素灯一般的钨丝发光色温在3500K左右，很多卤素灯是通过在灯泡壁上镀蓝膜来提高色温，

这种做法是以牺牲亮度来实现的，是一种不可取的做法。

一般推荐使用的灯泡色温值在4000-5000K之间，这个色温段是综合了亮度和穿透力最适合的汽车灯光的色温值。

很多认为氙灯穿透力不好，是因为现在外面很多不负责任的商家给很多车主加装了一些高色温的氙灯，光色发蓝甚至发紫，所以穿透力不好，而且亮度也很低。

所以请大家不要再误认为穿透力差是氙灯的特点了。

最后，我再解释一下什么是穿透力。

任何灯光在雨雾天的照路能力都大大降低，这是因为路面上的积水使灯光发生了二次反射造成了灯光发散，

也就是我们通常感觉到的雨天路上的水会吸光的缘故，

不论何种灯光、何种色温的灯光在雨雾天照射能力都会降低。

我们所指的黄光的穿透力好于白光，

是指黄光容易穿透雾让雾后面的车能看到你的灯光，而不是你的灯光能够穿透雾照到雾后面的东西，

雾灯只是一种警示灯，不是用来照明的，

所以请那些大晴天在城里开着雾灯开车的车友把你的雾灯关闭了，雾灯的刺眼程度绝不亚于远光的刺眼程度。

3汽车灯光的几种升级方式

1.卤素灯加装增亮器或者更换大功率灯泡

    增亮器的原理就是增大灯泡电压达到增亮的目的，缺点是灯泡催的快，发热量更高，寿命更短，而且潜在隐患是线路承受的压力很大，容易出现烧线。

2.直接加装氙灯

    优点：

安装方便，对应原装卤素灯泡选择氙灯型号，（殴系车大部分近光是H7，远光是H1，日系车近光是9006，远光是9005，远近光一体的灯碗都是H4型号）：

价格便宜，一般在几百元左右，国产杂牌子林林种种。

缺点：

由于氙灯的制作不可能考虑到每款车的反光碗的设计，所以焦点势必不准确，以至于造成灯光发散，失去了原厂灯具的光型，亮度提高了，但光不知道照哪里去了，即使是近光也会影响到对面行车，是一种不道德的改装。

氙灯的颜色是由色温决定的，3000K的是黄金光，俗称黄金眼，穿透力最强，但长时间驾驶容易视觉疲劳；4300K的是原厂色温，综合性能最好；6000K的是全白光，类似于日光灯的颜色，人眼看着最舒服；8000K偏蓝，再望上还有粉色紫色，那个还是最好别用了，没有任何的实用意义，完全是为了扮酷了。

3.更换改装款的