些車采用氙氣/鹵素大燈混搭的形式,但無可否認(rèn)的是,老舊的鹵素大燈絕對不是一無是處。至于為何,請讓小編為您細(xì)細(xì)道來。
眾所周時(shí),北京最嚴(yán)重的霧霾潮剛剛過去,一波新的霧霾又將來臨。至于霧霾到底什么時(shí)候能治理好我們并不知道,但是當(dāng)北京在霧霾的籠罩之下,鹵素大燈卻顯示出來了它的優(yōu)勢,那就是穿透力很強(qiáng)。
鹵素大燈的由來
鹵素?zé)羝鋵?shí)就是生活中我們使用白熾燈的升級版,加入鹵族元素的應(yīng)用,能使得白熾燈的亮度提高1.5倍,同時(shí)使用壽命也是普通白熾燈的2-3倍。為了提高白熾燈的發(fā)光效率,首先要提高鎢絲的溫度,但相應(yīng)會(huì)造成鎢的升華,并凝華在玻璃殼上使之發(fā)黑。在白熾燈中充入鹵族元素或鹵化物,利用鹵鎢循環(huán)的原理可以消除白熾燈的玻殼發(fā)黑現(xiàn)象,這就是鹵素?zé)舻挠蓙怼?/span>
我們在路上看到的車,大燈為黃色的十有八九是裝配了鹵素大燈的車型。從效果上看,鹵素大燈由于色溫偏低,大約為2700-3100K,所以造成光線顏色偏暖黃。在光線黑暗的情況下,偏黃的鹵素?zé)魶]有氙燈那么顯眼,但是基本可以滿足夜間正常使用。目前市面上仍有大多數(shù)家用車配備的是鹵素大燈,鹵素大燈成本低、使用效果也還算不錯(cuò),成為了絕大多數(shù)經(jīng)濟(jì)適用型車輛的最好選擇。
鹵素大燈到氙氣大燈的進(jìn)化
鹵素?zé)襞蓦m然相比傳統(tǒng)白熾燈泡雖然壽命更長也更耐用,但鹵素?zé)襞菀廊皇抢脽艚z發(fā)熱進(jìn)而發(fā)光的原理,因此發(fā)熱量大、耗電、亮度不高依然是其不可克服的先天缺陷。于是,在1991年,德國寶馬汽車公司發(fā)表了汽車氙氣放電燈的原理:氙氣大燈的兩個(gè)電極上分別涂有水銀和碳素化合物,通過電子鎮(zhèn)流器,將汽車電池12V電壓瞬間提升到23KV以上,觸發(fā)石英燈泡內(nèi)所填充高壓惰性氣體——Xenon氙氣,從而將氙氣電離形成電弧放電并使之穩(wěn)定發(fā)光。飛利浦公司花費(fèi)5年時(shí)間研制出了成熟的車用氙氣放電燈,但最早裝備氙氣頭燈的卻是1995年的新款奔馳E級轎車。
氙氣車燈的燈光色溫高,能發(fā)出4300K~12000K的高色溫,而日光也才6000K的色溫,因此氙氣大燈能為駕駛者創(chuàng)造出更佳的視覺條件。而且氙氣大燈的能耗僅是鹵素大燈的一半,使用壽命則是鹵素?zé)舻钠弑?。但是因?yàn)殡瘹鉄舻墓鈴?qiáng)比鹵素?zé)舸蠛芏啵虼烁菀鬃寣ο蝰{駛員產(chǎn)生眩光,所以氙氣大燈具的設(shè)計(jì)、制造和安裝非常嚴(yán)格,一般都要搭配光學(xué)透鏡以更好的控制燈光照射方向。
科技產(chǎn)物:LED大燈
雖然氙氣大燈有諸多優(yōu)勢,但隨著科技的發(fā)展,對于燈光的需求越來越高,例如智能大燈系統(tǒng)等。最早出現(xiàn)的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能使用氙氣大燈還能勉強(qiáng)應(yīng)付,而如今對于需要更加復(fù)雜的變光技術(shù)等功能,甚至要能分別調(diào)節(jié)燈光照射區(qū)域,對于氙氣大燈來說就顯得力不從心了。于是,在這種情況下,LED大燈脫穎而出。
如果說氙氣大燈的應(yīng)用是讓亮度完成了一個(gè)飛躍,那LED的加入就是為車燈炫目藝術(shù)化拉開了帷幕。早在1936年第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED便誕生了,也就是所謂的發(fā)光二極管,不過那時(shí)的LED只能發(fā)出微弱的紅光而且使用條件也很局限。直到90年代中期,我們現(xiàn)在看到的發(fā)出可見白光的LED才算正式推廣,而且在這幾十年里,LED在發(fā)展過程中衍生出了紅、黃、藍(lán)、綠等多種顏色。
不過,LED大燈也并非那么簡單,單個(gè)LED的光照亮度并不高,要達(dá)到氙氣大燈的亮度,則必須要一個(gè)LED燈組來實(shí)現(xiàn),那么散熱效率會(huì)降低,同時(shí)維修也會(huì)更加昂貴。但是LED大燈的優(yōu)勢非常明顯,首先是更加節(jié)能,LED的發(fā)光效率達(dá)80%~90%同時(shí)能耗僅為鹵素?zé)舻?/20,其次是目前應(yīng)用的LED元件壽命基本都能達(dá)到5萬小時(shí),而更好的LED原件壽命可達(dá)10萬小時(shí),亮度衰減也非常小。相比之下,氙燈的壽命僅為3000小時(shí)左右。最重要的是,LED體積更小,燈組的造型更自由,能適應(yīng)各種車燈造型,而且LED燈組還能實(shí)現(xiàn)精確的燈光控制,為智能燈光系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了可能性。
跨時(shí)代的產(chǎn)物:激光大燈
那么,要說到最新的,還是來自于寶馬的激光大燈。不過激光并非剛剛誕生,早在1960年前蘇聯(lián)科學(xué)家尼古拉·巴索夫就已發(fā)明了半導(dǎo)體激光器。相比LED,激光技術(shù)的最大提升在于它的集成性,它僅有LED體積的百分之一,卻又具有其千倍的亮度。同時(shí)由于激光是幾乎平行的光束,不會(huì)產(chǎn)生光散現(xiàn)象,所以其傳送的能量非常集中,這也是激光能作為測距、醫(yī)學(xué)、成像甚至是武器的原因。
而談到激光大燈在汽車上的應(yīng)用,那么最具成效的非寶馬莫屬。寶馬i8搭載的這款激光燈亮度比LED增加了百分之七十之多,而照射距離則是傳統(tǒng)LED的兩倍。也許從外觀上看它與LED沒什么區(qū)別,但激光的發(fā)光二極管長度僅有10微米,比目前小型LED短了近百倍,而且它可以做成各種形狀,這也會(huì)顛覆傳統(tǒng)的車頭設(shè)計(jì)理念。如果不遠(yuǎn)的未來你在路上看到一輛車沒有大燈,那么它不是激光技術(shù)就是真的沒有。
鹵素?zé)粼吹膬?yōu)勢
那么氙氣大燈、LED大燈以及激光大燈,都有著比鹵素大燈更現(xiàn)今的優(yōu)勢,為什么許多車輛還配備如此過時(shí)的產(chǎn)物呢?一種原因是為了控制成本,還有一種則是鹵素大燈有著其余三種大燈所達(dá)不到的優(yōu)勢,那就是穿透里很強(qiáng)。即使一輛車上遠(yuǎn)、近光燈依然采用氙氣燈源或LED燈源,但是依然會(huì)有著采用鹵素?zé)粼吹撵F燈,如此的設(shè)計(jì)正是為了在雨、雪、霧的天氣中使得燈光有著較優(yōu)秀的穿透能力,為駕駛員創(chuàng)造良好的視覺條件。
那么鹵素大燈為什么穿透力更強(qiáng)?眾所周知,大燈的穿透力與其色溫有著很大的關(guān)系,越低的色溫穿透力越強(qiáng),但是相應(yīng)的亮度也會(huì)越低。那么為什么色溫越低,穿透力越強(qiáng)呢?這與顏色的波長有很大的關(guān)系。對于單色光來講最準(zhǔn)確的表達(dá)顏色的方法是用波長,波長是指波在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)傳播的距離,在可見光區(qū)域中,紅色波長最長,所以能見度最高,這也是為什么紅色用作警示燈,因?yàn)閺倪h(yuǎn)距離就可以看到。
白色光屬于多種顏色的光譜混合而成的,那么就沒有辦法用單一的波長去表達(dá)了。所以就出現(xiàn)了普朗克色溫軌跡。根據(jù)普朗克色溫軌跡可以清晰的看出,紅色波長最長,但是色溫偏低,而鹵素大燈的色溫接近于紅色色溫,所以使得它有較強(qiáng)的穿透力。
氙氣大燈的色溫約為4300K~12000K,LED大燈約為5500K左右,而激光大燈與LED大燈色溫基本一致。但是因?yàn)榧す獯鬅魞?nèi)采用的激光二極管,光束集中,燈光發(fā)散低,所有擁有所以激光大燈比LED大燈更遠(yuǎn)的照射距離。氙氣大燈漸漸會(huì)被LED、激光大燈所取代,但是是否能最終取代鹵素霧燈,還需看市場的發(fā)展,畢竟鹵素大燈還有著穿透力強(qiáng)的優(yōu)勢。
總結(jié)
雖然鹵素?zé)艨此埔呀?jīng)非常落后,過時(shí),但是其穿透能力也是很多種光源所達(dá)不到的。而氙燈、LED大燈乃至激光大燈,即使照射距離遠(yuǎn),亮度高,在霧、雨的天氣中也沒辦法做大較強(qiáng)的穿透,這是它們的短處之一。