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老司机说卤素灯才是最好的光源?

2020-08-01 18:16   来源:未知   作者:admin

  过年期间教授在农村跟长辈聊天时发现,往往老司机都喜欢相对传统的事物,不知道是他们对传统事物拥有一定的情怀,还是上了年纪后对新鲜事物报审视的态度,使得他们相对传统,甚至可以说是守旧。

  让教授很意外的是,几乎所有的老司机在面对光源选择的时候,都会说卤素灯才是最好的光源。教授百思不得其解,明明卤素灯逐渐被淘汰,为什么老司机还喜欢卤素灯?

  究其原因,老司机一直以来开车都习惯于卤素灯较低的色温,所以在夜间开车的时候卤素灯的穿透力强,LED灯的穿透力差,面对一些雨雾等恶劣天气影响时,卤素灯能够发挥穿透力强的特点,保证行车安全,但是LED则不然,LED在遇到雨雪天就完全废了。

  其实,老司机们说得有一定的道理,卤素灯的确在穿透能力上会比LED优秀一些,但穿透能力的强弱跟卤素光源和LED光源没有关系,主要是色温的原因。目前主流的LED光源的色温在5000K-7000K左右,而卤素光源则在4000K以内,实验证明,色温更低的光源穿透力更强。但太低的色温会导致颜色变黄,影响人眼对路面上物品的识别了;过高的色温会使得光线偏蓝,色温过高同样会影响人眼判断,所以适中的色温才是最佳的。

  卤素灯是在钨丝灯的基础上发展而来,而钨丝灯相信我们在初中物理都学习过,在许久以前人们发现给钨丝通电能够发出光亮,并且能维持相当久的时间,使得钨丝灯有很长时间都作为人们照明光源。

  但钨丝灯有一个缺点,钨丝通电以后就会大量发热,过高的热量会使得钨丝升华,从而使得钨丝变细,变细了以后电阻减小,进一步增加了钨丝的升华,最后钨丝断开,灯泡失效。为了解决这个问题,人们开始在钨丝灯中加入卤元素,常见的有氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、石田(Ts),增加钨丝灯的寿命。

  至此,卤素灯就在很长一段时间里作为人类照明的光源,应用在各个领域。汽车领域也是如此,一般来说,车用卤素灯的功率为55W,并且需要通过反光碗去帮助卤素灯聚光,使得光线按照人们的意愿去照射前方的道路。

  不过卤素灯也有缺点,一、卤素灯光强不高,简单来说就是卤素灯不够亮,在行车的夜间亟需高强度照明的状况下,卤素灯不能满足人们对于照明的要求;二、卤素灯色温低,前文说过,卤素灯由于偏低的色温,使得卤素灯能够在雨雪天提供不错的穿透能力,但是在晴天的时候由于色温低,导致显色性差,很难分辨路上的物体;三、卤素灯的效率低,即便拥有55W的功率,提供的光强不高,浪费能源。

  氙气灯吸收了卤素灯的经验,取消了卤素灯依靠灯丝发光的特点,采用气体发光。氙气灯的工作原理为通过高压电,刺激封闭在石英管内的气体,气体经过高压电刺激后,发出高强度的光,从而用于照明。

  氙气灯相比起卤素灯的光强明显增强,同时氙气灯的色温接近4300K,4300K是太阳光同样色温,所以能够提供更好的显色性,肉眼也更加能适应这种色温。同时,氙气灯由于没有灯丝的限制,所以氙气灯的寿命是卤素灯的10倍以上。此外,氙气灯的功率也比卤素灯低得多,工作时的功率只有35W,所以节能性上相比起卤素灯也有优势。

  不过,氙气灯也不是没有缺点,氙气灯由于是气体发光,所以会产生高温,所以氙气灯对于周边部件的要求更高,散热效果要求更好。此外,氙气灯由于没有方向性,所以需要透镜来帮助整理氙气灯的光线,将氙气灯的光线集中在路面上。我们在马路上看到很多车灯亮度极高,相当晃眼,如果他并非开了远光灯,就是他私自改装了氙气灯,但是没有使用透镜的结果,一来浪费了氙气灯的光照强度,二来会晃到对方车道的驾驶员眼睛,造成行车安全隐患。

  此外,氙气灯点亮的速度较慢,有一个明显的从暗到亮的过程,质量好的氙气灯能够减少点亮时间,但并不能完全消除,所以反应时间是氙气灯的一个弊端。

  LED灯是目前最优秀的车灯形式,不仅仅由于其优秀的光学性能,更是它拥有成本低的原因。LED完全解决了氙气灯和卤素灯的缺点,不仅仅光强高,而且反应时间快,LED灯的反应时间是毫秒级别的,也就是说,在人眼看起来,LED灯就是瞬间点亮的。

  此外,LED还有可塑性强的特点,卤素灯需要有大尺寸的反光碗限制了车灯的造型,氙气灯也需要有一定尺寸的透镜用于聚光,但LED可以免除这一切的部件,可通过一个小尺寸的反光碗或者异型透镜实现效果,大大缩小了车灯的体积,丰富了车灯的布局、设计,同时给车辆外观设计师留有更大的空间。

  目前很多高端车型上还有矩阵式LED大灯,由于车灯是有多个LED灯组组成,每一个灯组控制照射车前方的某个区域,通过控制灯组的开关与否,实现按需遮蔽的效果。例如,前方需要会车,那么矩阵式LED大灯就可以通过关闭照射到对方车辆的灯组,降低对对向来车的影响,同时远处的灯光依然点亮,不需要远近光等切换,进一步增强安全性。

  同时,针对LED的雨天穿透力不强的特点,有的车厂针对此作出了解决方法,例如我们熟知的“灯厂”奥迪,新款车型上针对雨雾天气推出LED大灯的雨雾模式,打开该模式后,车灯会提高车灯光源的亮度以及铺路广度,同时降低灯光照射距离,达到识别性更好,但不会晃眼的效果。自主品牌比亚迪的雨雾模式则会打开灯具内部的转向辅助灯,实现更广的照射宽度的效果。根据实际效果来看,如今LED的雨雾模式已经能够完全适合雨雾天气使用,不会出现穿透力差,识别率差的情况。

  相比起LED大灯,激光大灯更进一步,据某车厂官方数据来看,普通LED的远光照射距离是300m左右,而激光大灯可以达到600m甚至以上,在面对漆黑的高速公路,打开激光大灯就可以实现更加远距离的照射效果,让驾驶员更加清晰、方便观察车前路况,进一步降低由于视线差而导致的以外。

  激光大灯的发光原理是由激光发光二极管发光,相比普通LED大灯,激光大灯的光通量更大,达到170流明/瓦,同时激光大灯的耗能不足LED的60%,进一步减少了能耗,更加环保。

  其实,激光大灯可以看作是一个超远光LED灯,在夜间高速上能够有较好的长距离视野,但是激光大灯需要配合自动远近光使用,否则过于高的亮度对于对向来车是灾难性的,会导致对向来车瞬间致盲,影响安全性。激光大灯不能普及最重要的原因是成本过高,所以目前仅用于高端车型上,低端车型暂时无缘。

  不同灯具具有不同的特点,卤素灯由于成本低、更换维护方便,普遍应用在低端车型上;而氙气灯目前逐渐被性能更加优秀、成本更低的LED灯取代,即便是入门车型都会搭载LED大灯,但即便是同样的LED大灯,不同成本制造下也会有不同的效果;激光大灯由于成本高,对车辆的功能性有更高的要求,所以目前仅搭载在高端车型上,未来成本下降后,有机会普及在中低端车型上。

  此外,教授不建议私自改动灯光,一来需要一定的专业知识,而且出厂时会针对原配的灯光进行优化,更换灯泡后,会影响灯具的聚光型、散热性,有一定的安全隐患。