摘要:汽车照明器件是汽车的重要安全部件。为了提高行车的安全性和舒适度,许多新型的汽车灯正被开发出来。本文简要介绍了HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统,并说明了在这些新型汽车灯中先进的电子技术的应用情况。最后介绍了上海小糸车灯有限公司在这方面的技术进步。
现在,一般的汽车前照灯都是采用卤钨光源。HID汽车前照灯则是采用高强度放电(High Intensity Discharge—HID)光源。具体说来,汽车前照灯中应用的是35瓦小功率金属卤化物灯。在汽车前照灯中采用比卤钨光源更亮、寿命更长的HID光源,有以下几方面的原因:
1、节电的需要——随着汽车电子化的发展,汽车中用电的部件增加,因此有必要降低单个装置的耗电量,而前照灯是特别耗电的装置。
2、为了安全和经济,希望有更长的使用寿命——随着高速道路网的形成,夜间长距离行驶的机会增加,前照灯的使用频率提高,因而对光源使用寿命的要求也随之提高。很显然,光源的寿命越长,车辆的安全性越高。另外,如果光源的寿命长到可以与整车的寿命相比拟,也就是说在汽车的寿命期内无需更换光源,免去了这方面的维修费用,就更加经济。
3、驾驶人员老龄化和车速的提高,希望车灯有更高的亮度——随着健康水平的提高,驾驶人员有老龄化的趋向。最近我国已将驾驶员的年龄从60岁延长到70岁。与年轻人相比,老年人视力下降很多。为了弥补老年视力下降以及反应迟钝等缺陷,需要提高车灯的照明水平。另外,在高速公路上行驶速度的提高也要求车灯能提供更好的照明,以提高行车的安全性。
4、适应流线型车身的需要——为了改善汽车空气动力特性,车身设计成流线型。由此引发了前照灯尺寸缩小和前照灯透镜面倾斜度增加。为了弥补由于这些原因造成的光量的降低,有必要采用更亮的光源。
正是以上几方面的原因,促成了HID汽车前照灯的开发。1984年时,飞利浦公司首先提出将HID光源用于汽车前照灯的设想,后来各公司便先后开始进行这方面的研究和开发。为了加速HID汽车前照灯的研发,1988年包括Philips、Osram、Bosch和Hella在内的欧洲的七个大的光源、车灯和汽车厂联合,执行欧洲的联合研发项目EUREKA 273,开展汽车放电灯照明系统VEDILIS(Vehicle Discharge Lighting System)的研发工作。1990年,HID汽车前照灯进行了3个月15万公里的实车试验。1996年时正式批准了二个ECE法规,即ECE No.98气体放电型前照灯和ECE No. 99气体放电型光源。
HID汽车前照灯的一种结构如图1所示。其主要部件有HID光源,电子镇流器和反射镜等。现在常用的HID光源的型号为D2S和D2R。前者用于投影式前照灯,后者用于反射式前照灯。表1给出了它们与卤钨光源特性的比较。由该表的数据可见,HID光源明显优于卤钨光源。首先,HID光源功率小,节能效果显著;其次,HID光源发出的光更强,因而照明效果更好;再则,HID光源色温比卤钨光源高,光色更白,这对提高行车人员的夜间视见度有积极的作用。另外,HID光源还有一个可贵的优点。在供电电源电压变化时,HID光源的光输出几乎是恒定的。而卤钨光源的光输出要随电压大幅度的变化。图2比较了电压变化对二者光通量影响的情况。