車用氙氣金鹵燈基本原理概述（上）
2007-07-19
作者：admin
來源：古鎮(zhèn)燈飾
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條
摘要： 車用氙氣金鹵燈是一種小功率、高光效、長壽命放電燈，在它的微型電弧管泡殼中有一對高效、長壽命電極、充有
新一代前照燈光源——車用氙氣金鹵燈
車用氙氣金鹵燈是一種小功率、高光效、長壽命放電燈，在它的微型電弧管泡殼中有一對高效、長壽命電極、充有6個大氣壓氙氣、適量的汞和數(shù)種定量配置的金屬鹵化物。這種燈的光效高達(dá)90~100lm/W，35W的燈泡可發(fā)射3200lm的光，與傳統(tǒng)55W鹵素?zé)粝啾?，功率僅為后者的64%，而發(fā)射的光通量則為后者的3倍。
車用氙氣金鹵燈發(fā)光是靠電極間的放電而不是點(diǎn)燈絲，不存在燒斷燈絲的問題，所以其壽命>3000小時，為傳統(tǒng)鹵素?zé)舻?0倍以上。對于一般家用汽車以每晚平均開車1小時計(jì)，用這種燈作汽車前照燈光源，可用8~10年，燈損壞時車也報(bào)廢了。
車用氙氣金鹵燈已成為傳統(tǒng)鹵素前照燈光源的必然換代產(chǎn)品，在歐洲和日本已經(jīng)廣泛使用，但在我國目前這種燈主要還是在改裝市場出現(xiàn)，少數(shù)原裝車燈均仍采用進(jìn)口產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的汽車前照燈光源——鹵素?zé)?/STRONG>
用作汽車前照燈的鹵素?zé)魹樯鲜兰o(jì)70年代發(fā)明，80年代普及。這種燈是在白熾燈中添加碘（溴）甲烷等鹵素，工作時鹵素和蒸發(fā)的鎢結(jié)合成鎢的鹵化物，并以蒸汽形式回到空間使鎢的蒸發(fā)速率降低，使得燈絲工作溫度可從2850K提高到3000K，從而提高了光效。鹵鎢燈比前一代汽車前照燈光源——白熾燈的光效高一倍以上，壽命也有所延長，鹵鎢燈至今已使用30年以上。現(xiàn)代車輛的行駛速度比當(dāng)年提高一倍以上，我國車輛的最高限速為120km/小時（歐洲并無車速上限），鹵鎢燈車前的照亮距離不過80m，對于現(xiàn)代車速這個距離太短了，當(dāng)汽車發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物時，兩秒鐘后車已到達(dá)，來不及采取有效措施常致釀成事故。
鹵素?zé)襞c車用氙氣金鹵燈主要參數(shù)的對比
由表1可見，車用氙氣金鹵燈以64%的功耗發(fā)射比鹵素?zé)舾呷兜墓馔?，而燈壽命則延長10倍。這種燈配以合適的頭燈燈具，其車前照亮距離和右側(cè)的照亮寬度均超過鹵素?zé)舻囊槐兑陨?，見Fig.1對比。
二種光源主要參數(shù)的對比示如表1：
車用氙氣金鹵燈的另一特點(diǎn)是功率小、發(fā)光體小，這不僅可將更多光收集到光束中，提高光利用率，而且燈具的散熱問題較為簡單，可以設(shè)計(jì)得更為小巧緊湊，使車頭設(shè)計(jì)可以更多從自身要求如速度和美觀等考慮，較少顧及車燈。
兩類前照燈光源的實(shí)際照明效果對比
二者的照亮距離和寬度示如Fig.1，圖中HID燈即為車用氙氣金鹵燈。
由Fig.1可見，車用氙氣金鹵燈的照明距離和寬度比鹵素?zé)舫杀对黾?，駕車者能提前看清行進(jìn)途程中的各種事物，即早采取因應(yīng)措施，避開途程中的一切危險。正是由于上述諸多優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)末歐、日開始大規(guī)模以此種車燈替代鹵素?zé)簦壳八麄兊男驴钴囂嘁巡捎昧塑囉秒瘹饨瘥u燈。
據(jù)日本統(tǒng)計(jì)，在大力推廣車用氙氣金鹵燈以后，日本晚間的交通事故降低了30%，該統(tǒng)計(jì)充分表明這種新型車燈不僅高效節(jié)能而且對行車安全也大有助益。
車用氙氣金鹵燈的眩光
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駕車人員常感到迎面駛近的采用氙氣金鹵燈的車燈發(fā)射的眩光較多。一些行人也認(rèn)為迎面駛來的使用這種燈的汽車燈光太刺眼了，這些反映雖然都是事實(shí)，但都是可以改進(jìn)的。
1．什么是眩光：
人眼視物是靠物體本身的反射光來判別物體的形狀、大小、色澤、遠(yuǎn)近等一切特征的，但是如果用以照射物體的光源直接射入人眼，由于這樣的光比物體反射的光強(qiáng)得多，因而會使人感覺刺眼、視物不清，容易疲勞，因此合適的燈都需配以燈具，保證燈光不直接射入人眼以消除眩光。
為了防止汽車發(fā)射的光束直接射入迎面駛近的駕車者的眼睛，因此對汽車前照燈光束作出了嚴(yán)格規(guī)定（ECE R 98），這一規(guī)定的主要內(nèi)容可以歸結(jié)到Fig.2及表2中。Fig.2及表2的數(shù)據(jù)是在車前方25m處的垂直平面上的特定測試點(diǎn)位置及照度要求。
表2表明Fig.2中標(biāo)注的每個點(diǎn)、每個區(qū)域均有嚴(yán)格的照度要求范圍，而其中最關(guān)鍵的就是在Ⅲ區(qū)（H-HV-H2以上區(qū)域）中照度不能超過1lux，這一規(guī)定的意義即在于光束不能射到迎面駛近的駕車者的眼中。
2．車用氙氣金鹵燈產(chǎn)生的眩光是由于燈的使用不當(dāng)和燈泡設(shè)計(jì)上的缺陷造成的：
a. 燈和燈具不匹配：目前我國只有少數(shù)進(jìn)口和國產(chǎn)高檔車裝配了車用氙氣金鹵燈，這些車燈很亮，眩光也能接受。但是目前中國市場上用的氙氣金鹵燈大多為改裝燈，汽修店將原裝鹵素?zé)粜度ズ笾苯訐Q以車用氙氣金鹵燈即成，由于燈與燈具不匹配，加以換燈人員的專業(yè)水平不高，將燈換進(jìn)燈具去后不懂得仔細(xì)調(diào)整光形，所以產(chǎn)生了較多眩光。
b. 燈泡本身設(shè)計(jì)缺陷產(chǎn)生了較多眩光
市場上常見燈的結(jié)構(gòu)見Fig.3
這是一種當(dāng)前歐、日普遍使用的燈的結(jié)構(gòu)，為了提高電弧管工作溫度和使其在工作時更加穩(wěn)定，在作為真正光源的電弧管1的外面加了一個直管形外罩殼2，該外罩殼構(gòu)成了大量眩光。
如圖所示，當(dāng)光束從空氣中非垂直投射到玻璃表面時將產(chǎn)生一定的反射（Fig.4），投射角i愈大反射分額也愈大。投射光進(jìn)入玻璃介質(zhì)后將被折射，當(dāng)折射光傳播到另一側(cè)的玻璃——空氣界面時又將部分透射、部分反射。該界面處的反射光在回到原側(cè)界面時還將產(chǎn)生反射和透射，如此往返不已而使原斜入射光束變?yōu)镕ig.4中沿箭頭A方向漫延的衰減光帶，投射角越大則光帶越強(qiáng)。
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