汽车大灯种类 车头灯种类一次搞懂 卤素、HID、LED傻傻分不清
车灯照明技术随着科技的发展 , 目前已有相当成熟的设计 , 也因为如此使得市面上车灯的选择相当多样 , 从传统的卤素灯泡 , 后来出现的HID灯泡 , 到最新的LED灯泡 , 每种灯泡都有其优缺点 , 到底这些头灯有何差异呢?
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问题:什么是卤素钨丝灯泡?
汽车发明至今已超过百年以上时间 , 在HID与LED灯泡出现之前 , 汽车照明所使用的灯泡就是传统的卤素灯泡 , 卤素灯泡虽然老式却有很多优点 , 因此至今依旧是汽车照明的主力产品 , 不少平价车款都还是配置卤素灯泡大灯 。
【汽车大灯种类 车头灯种类一次搞懂 卤素、HID、LED傻傻分不清】当汽车开始搭载电力系统与发电系统后 , 汽车开始采用电力发光的灯泡 , 例如类似家用的钨丝灯泡来作为照明来源 , 不过由于普通钨丝灯亮度一般、效率不高且长时间使用会使灯罩发黑 , 因此后来才会发明了卤素灯泡 。
卤素灯泡与家用白炽灯的最大差别在于一点 , 就是卤素灯的玻璃灯壳内填充卤族元素气体(通常是碘或溴) , 利用卤钨循环的原理 , 使得灯丝的使用寿命不仅大大延长(几乎是白炽灯的4倍) , 也可以让灯丝在更高温度下 , 发出更高的亮度 , 更高的色温和更高的发光效率 , 同时消除过去灯体发黑的现象 。
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由于普通钨丝灯亮度一般、效率不高且长时间使用会使灯罩发黑 , 另外能不能承受路面颠簸也是一大考量 , 因此后来才会发明了卤素灯泡 。
不过由于卤素灯泡需要更高的工作温度 , 普通玻璃外壳在此温度下会熔化并产生流动 , 所以须使用石英玻璃代替普通玻璃 , 并应用在卤素灯泡中 , 使得卤素灯泡的制造成本会比传统白炽灯高上许多 , 但整体制造成本与其照明效果来进行比较 , 还是平易近人 , 也使得卤素钨丝灯泡作为汽车照明长达60年以上的时间而不衰 , 直到HID照明技术的诞生 , 目前依然有需多市售车采用卤素灯泡来作为大灯的照明来源 , 代表其使用价值依旧很高 。
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卤素灯内填充卤族元素气体 , 使得灯丝的使用寿命不仅大大延长 , 同时由于灯丝可以工作在更高温度下 , 发出更高的亮度 , 更高的色温和更高的发光效率 , 同时消除过去灯体发黑的现象 。
值得一提 , 可别以为卤素灯泡构造简单就随便买不知名的产品来用 , 时间久了塑胶灯壳可是会出现雾化变黄的问题 , 这是因为卤素灯泡发光时会产生紫外光 , 会对塑胶制成的透明灯壳造成慢性伤害变质 , 加上石英玻璃无法像普通玻璃般 , 可有效阻断紫外光向外散射 , 因此许多灯泡大厂都会在石英玻璃上涂布可阻断紫外光的镀膜 , 减少大灯塑胶灯壳的雾化速度 , 所以更换卤素灯泡时 , 尽可能选择大厂牌的产品 , 比较能保护大灯灯壳的寿命 。
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卤素灯泡可透过灯壳上的镀膜 , 使其发出不同颜色的光线 , 发展超过60年的时间 , 相关技术已非常成熟 , 价格也平易近人 , 目前依旧是车用照明的主流 。
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问题二:什么是HID气体放电灯泡?
在LED灯泡尚未面市之前 , HID灯泡曾经是改装市场最热门的商品 , 刚推出时一组价格可是高达数万元以上 , 然而随着市场规模变大 , 售价也直直落 , 虽然目前因为法规限制 , 使得换装的人变少了 , 不过仍有车主将HID应用在鱼眼头灯/雾灯上 , 使得夜间照明亮度可提高不少 , 同时也可减少打鸟灯出现的问题 。
HID灯泡的全名为High Intensity Discharge Lamp-高压放电式气体灯 , 其工作原理是在石英灯管内 , 透过两端钨电极打出来的加压电弧 , 使金属元素加热达到蒸发点 , 形成电浆状态后而发出强烈光线 。该种照明科技最大的特点 , 在于亮度相较于传统的卤素钨丝灯泡高出数倍且寿命更长 , 是大约20年开始普及于汽车照明技术 。
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全名为High Intensity Discharge Lamp高压放电式气体灯的HID灯泡 , 其发光原理是透过灯泡两端的电极 , 以2.3万伏特高压电在电极两端形成电弧 , 同时与内部氙气气体产生交互作用 , 形成电浆态后而发出强烈光线 。
最初整组灯泡的价格相当高 , 且须搭配专用灯具才能拥有 , 成为高级进口车主才能享有的高档照明配备 , 而近年来随着HID灯泡规格愈来愈多 , 且使用的灯泡外型与传统卤素钨丝灯泡相同下 , 过去很多车主都会透过后天改装的方式来拥有HID的照明亮度 , 但由于HID与卤素钨丝灯泡的发光点与光谱反射方式不同 , 因此使用原厂灯具+HID灯泡所照射出来的光形会散掉 , 造成对向车辆严重的炫光现象 , 严重影响交通安全
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由于HID灯泡本身亮度相当高 , 因此应用在头灯上时 , 通常需搭配水平自动调整系统+鱼眼透镜 , 才能避免照射到对向来车视线 , 发展到后来还加入转向功能 , 能感应方向盘转向舵角 , 自动调整照明角度 , 使转弯时能先看到弯内的情况 。
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透过灯管内气体填充压力或灯壳上的镀膜 , 就可使HID灯管发出不同色温的光线 , 使照明颜色更多样化 , 不过色温K值高 , 不代表亮度高 , 不可混为一谈 , 瓦数愈高才能获得愈高亮度 , 但相对工作温度也高 , 容易导致灯具损坏 。
值得一提 , 不论是卤素灯泡或HID灯泡 , 过去很多车主都会透过增加功率的方式 , 来提高亮度 , 例如卤素灯泡从55/60W提高到80/100W , HID从35W提高到50W等 , 笔者强烈建议大家不要这样做 , 因为增加发光功率虽然可以提高亮度 , 可是却同时会提升灯泡的工作温度 , 以50W 的HID为例 , 经过笔者实测点亮时的灯管温度 , 可达摄氏400度左右 , 而80W的卤素灯泡推估也有摄氏380度 , 如此对于灯具内的电镀反射面有非常不利的影响 , 如此使其出现烧焦变黑的问题 , 在无法反射光线的情况下 , 灯具照出来的光线会变得非常暗 , 反而造成反效果 , 还缩短灯具寿命 , 实为不智的做法 。
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透过增加灯泡功率来提高亮度的做法虽然有效 , 但产生的额外高温却对灯具内的电镀反射面造成伤害 , 没多久就会变黑 , 大幅影响照明亮度 。
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HID的亮度通常是传统卤素灯泡的2-3倍以上 , 可获得极亮的照明效果 , 为避免造成对向来车的眩光 , 建议可以使用于鱼眼雾灯上 , 对于辅助车辆夜间照明颇有帮助 。
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问题三:什么是车用LED灯泡?
这10年内开始出现的LED灯泡 , 其全名为发光二极体 , 是一种能发光的半导体电子元件 , 原本只使用于指示灯之用(例如显示文字、方向灯、煞车灯等) , 近十几年来因为发光效率有着突飞猛进的提高 , 因此逐渐用在头灯照明之用 , 也因为大量的资金投入使价格下降 , 但成本仍远高于卤素灯泡 。
其优点在于工作温度低(大约在摄氏100度以下)、低光下发光效率高、省电、启动全亮时间短、寿命长最久可达10万小时与耐震荡冲击等 , 安装在车辆上可延长灯具与电瓶寿命 , 加上亮度比卤素灯泡高 , 因此才会成为目前当红的灯泡改装部品 。而其缺点则是照明温度低 , 头灯内容易产生雾气;散热结构体积大 , 影响安装难度与完整性;光源照射面积小 , 照明时容易刺眼与制作成本较高 。也因为LED有着上述的优缺点 , 因此使得购买LED大灯灯泡时就有许多「眉角」要注意 。
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LED本身是电子元件 , 拥有效率高、寿命长、省电与工作温度低的优点 , 但运用在汽车车灯上却有许多问题需要克服 , 其中包含有光源照射面积小、头灯内容易产生雾气与散热结构体积大等 。
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由于LED只能单面发光 , 照射角度最多能达120度也相当不错 , 但车灯要求的是360度的光源 , 因此如何提高照射角度是许多LED灯泡场需克服的问题 , 因此后来就可见到加装透镜与COB LED的出现 , 都是为了提高照明角度 。
值得一提 , 笔者在此要探讨的LED大灯灯泡 , 是属于售后市场换装的单颗灯泡产品 , 并非是原厂配置的LED头灯组 , 两者虽然都是使用LED灯泡当作光源 , 不过内涵的技术层面与结构差异很大 , 原厂头灯组另有专文介绍 , 有兴趣的读者可以继续往下看 。
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愈来愈多车款都会搭载LED头灯组 , 与LED大灯灯泡相比 , 虽然都是使用LED灯泡当作光源 , 不过内涵的技术层面与结构差异很大
大家或许都以为车灯只要亮就好 , 其实是错的观念 , 在欧盟、美国与台湾的车辆检验安审单位 , 对于车灯的检验有着相当严谨的规范 , 这些规范都是用来确保车灯照明可应付各种不同的路况与环境 , 同时又不能使对向来车造成眩光 , 还能看清楚路旁的指示牌 , 因此LED想要成为车灯灯泡 , 其中所涉及的设计结构 , 可不是想像中容易 。
就如同上述所提到的内容 , LED本身是电子元件 , 只是因为通电会发光 , 所以才能应用在车灯照明上 , 本质跟一发明出来就用来照明的卤素灯泡与HID有很大不同 , 加上LED想要成为车灯灯泡的条件除了亮度外 , 包含光型、远近灯切换、照射距离、安装于灯具后的完整度 , 及有限空间内的散热能力等 , 都是采购LED车灯泡的考量项目 , 这些都需要很完整且成熟的设计与结构才能达成 , 可惜的是目前LED灯泡的制造工厂 , 除了专门生产灯泡的大厂有推出相关的产品外 , 包含许多不是灯泡厂的科技公司也有生产 , 也使得品质参差不齐的LED大灯灯泡充斥于市面上 , 该如何选择成熟的产品 , 便成了消费者关心的问题 。
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LED想要成为车灯灯泡的条件除了亮度外 , 包含光型、远近灯切换、照射距离、安装于灯具后的完整度 , 及有限空间内的散热能力等 , 都是采购LED车灯泡的考量项目 , 这些都需要很完整且成熟的设计与结构才能达成 。
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