李 妮

（庄河渔港监督，辽宁 庄河 116400）

使用维修

汽车前照灯技术的发展

李 妮

（庄河渔港监督，辽宁 庄河 116400）

汽车前照灯就像汽车的眼睛一样，在夜间行驶以及天气不好的时候起着十分重要的作用。随着汽车技术的不断进步，汽车前照灯经历了卤素灯、氙气灯、LED灯、激光灯几个过程，文中主要介绍各类型前照灯的工作情况及各自优势与不足。

卤素灯；氙气灯；LED灯；激光灯

CLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988 (2017)10-264-02

前言

汽车在行驶过程中，前照灯对驾驶员的安全驾驶有很大影响，照射不足影响驾驶视野，照射过亮影响对方驾驶员炫目。虽然前照灯在整车中所占体积不大，但在安全性中起着重要的作用，需要驾驶员对车灯有一定的了解。

1、卤素灯

卤素大灯，在灯里面加了卤族元素气体，一般为碘或者溴，这些卤族元素的存在可以减缓钨制灯丝在高温下的损耗，延长灯丝的使用寿命，连续长时间工作，亮度、色温也会有所提高。选用同功率的卤素灯和白炽灯相比较，卤素灯的亮度提高了50%，使用寿命是白炽灯的3倍左右。其工作过程为：当卤素灯工作时，灯丝逐渐发热，此时从灯丝上蒸发出来的钨原子向玻璃管壁方向运动，同时温度也在降低，大约在800摄氏度时和卤素原子相遇产生反应，生成卤化钨（碘化钨或者溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续运动时，又重新回到炽热的灯丝上，受卤化钨的工作特性影响，卤化钨极不稳定，在此条件下受热又分解还原成钨和卤素蒸气，钨回到灯丝上去填补被蒸发掉的钨原子，周而复始进行循环。

卤素灯具有成本优势价位便宜（如标准化生产）、基于传统技术、操作简单、穿透能力强，市面上经济型轿车上配备的均是卤素灯，市场份额较大。受结构和原理的限制，存在亮度相对低，燃料消耗最高，使用寿命短，色貌低等缺点。

2、氙气灯

氙气灯指没有灯丝结构的高压气体放电灯，内部填充包括氙气在内的惰性气体混合体，又叫高强度放电式气体灯，简称HID。打破传统钨丝灯泡技术，运用高科技技术，在石英泡内填充5-8个大气压氙气，然后再通过增压器将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电压，激发球泡内的氙气氙电子游离、激发，并在灯球的两端电极产生电弧，电弧产生后使球泡内的汞和金属卤化物汽化，产生较大的压力，使金属卤化物产生原子能级跃迁发光，再通过镇流器作用稳定其工作电压。稳定后，大约需要85伏特左右的电压来维持氙气灯的正常工作。

氙气大灯的使用寿命是卤素灯的三倍，而能耗却降低了三分之二，光照强度也比普通卤素灯增加了两倍，而在夜间行驶的时候可以消除一定的驾驶疲劳，带来更多的驾驶舒适感。氙气灯的优势是照射范围广、亮度强、工作瓦数低，特别是夜间照明的效果尤为突出，标准的汽车氙气灯发出光线的色温更接近日光，这种光色在夜间行车优势显而易见，大大提高了驾驶员对物体轮廓的辨识能力，距离较远的物体也能看到，使夜间行驶更加安全。现在未普及的原因主要有成本高、结构系统复杂；存在启动时间略长，需要4秒钟左右才能达到预定亮度；恶劣天气灯光的穿透能力变差。

3、LED灯

LED意思是发光二极管，发光二极管是由一个PN结组成，它具有单向导电性。当给它加上正向电压后，从N区注入到P区的电子和从P区注入到N区的空穴，在PN结附近数微米范围内分别与P区的空穴和N区的电子符合，从而产生自发辐射的荧光。将一个1毫米宽的二极管与电流连接释放光子，产生可见光。二极管内能量不同，发出的光颜色也不同，也就是说LED有多种颜色，用少量的电就可以使其发光。在LED灯头里，二极管上要安装一个反射碗和透镜，灯头里还需安装一个散热器来驱散二极管散发的热量。

LED灯是由电能直接转化为光能，也成为冷光灯。这种灯的使用寿命可达2万小时，比卤素灯平均高出20倍，车不能开了，灯还可以点亮；点亮效果非常接近于普通日光，照明效果更加自然，可减少道路交通事故发生的概率；与传统灯泡相比，若达到同等的发光强度，能耗仅为传统灯泡6%，更加节能环保；低压安全，只需直流低压12V就可以点亮，无须担心氙气灯两万多伏的高压；点亮无滞后，响应速度更快，随点随用；结构体积小，设计灵活，提升汽车形象。存在系统复杂，非标准化生产，成本相对较高，目前未能普及，仅用于中高端品牌汽车。

4、激光灯

激光大灯是由激光光源、激光反射镜、黄磷滤镜和反射碗四个部分组成。其工作过程是让激光经历“射出、穿透、反射、再反射”几个阶段，先从激光器射出三束蓝色激光，激光经过激光反射镜这一部件，接着聚焦到黄磷滤镜产生白光，之后在反射碗上再一次反射，最后形成圆锥形的光束从车灯射出。在此过程中，蓝色单色光和黄磷滤镜配合使用产生白光，不受激光二极管的工作特性影响，确保光束的可靠性和稳定性。

激光大灯与LED大灯有共同的优点，例如响应时间短、亮度衰减低、体积小、能耗低、使用寿命长等。比LED大灯更明显的优势在于：激光大灯总成的体积更小，（一个激光二极管的尺寸仅为标准LED元件尺寸的百分之一），这可以给汽车设计师留出更多的空间来设计前脸造型；激光大灯的照明效率也比LED灯高（激光照明的光输出是LED的1.7倍）；激光灯能耗比LED灯能耗减少30%以上；激光大灯也解决了灯总成质量和灯光发热等问题。但受成本昂贵、技术条件要求严苛、系统集成复杂等因素的影响，迄今未全面推广。

5、结论

卤素灯在车灯市场占据主导地位，目前约有80%的前灯采用卤素灯泡，其余为氙气灯和LED灯。LED灯具有独特的优势，会逐渐抢占市场，取代卤素灯和氙气灯，越来越普及。激光大灯则代表未来的发展趋势只等待技术能够更加成熟，价格才能被人们接受。

[1] 花建新.浅谈汽车大灯的种类及其优缺点[J].汽车维修.2016,5,4-6.

[2] 李凤远.高亮度LED在现代汽车照明中的应用[J].汽车工程师.2011,9,59-62.

[3] 梁思远. LED技术在汽车灯具中的应用探讨[J]. 科技经济导刊.2016.10.74.

The development of automobile headlamps technology

Li Ni
( ZhuangHe Fishing Port Supervision, Liaoning Zhuanghe 116400 )

Halogen lamp; Xenon lights; LED lights; Laser lights

U461.99

B

1671-7988 (2017)10-264-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.090

李妮，就职于庄河渔港监督。

Abstrac:Automobile headlamps like car's eyes, When driving at night as well as the bad weather plays a very important role. With the constant progress of car technology, Automobile headlamps experienced halogen lamps, xenon lights, LED lights, laser lights. This paper mainly introduces the various types of headlamps work situation and their respective advantages and disadvantages.