车辆照明系统的发展

关键词：HID 车灯

汽车领域中电子技术已开始渗透到车辆照明系统之中。HID（high-intensity discharge，高强度放电）技术现在已经有了一些应用。以HID为基础，电控智能照明设备也开始得到应用。这些正在开发中的系统会使车辆安全性、可靠性更高，并为从事工业造型设计的工程师们提供新的设计空间。它同时也会为销售汽车零配件的市场提供一些商机，因为时尚的驾驶者会用HID系统替换他们车辆现有的照明系统。万博汽车维修技术资料库

　　从1970年代早期开始，车辆已经开始使用卤素灯照明，它是一种将钨丝装到充满卤族元素气体的石英封套中的照明技术。由于加电时灯丝变热，钨有一部分会蒸发。与一般灯泡不同的是，钨与卤素气体结合后又会沉积于灯丝上。这使灯丝在高温的时候也能长期使用。提高灯丝的温度会使照明灯的亮度加大。卤素的使用是迈向可靠控制和精确控制的主要一步。

　　另一个巨大的进步是欧洲1990年代早期引入的HID照明设备。使用HID设备不会发生灯丝断裂或烧尽的情况，它使用高压点火器在产生光的灯管生成电弧。灯管内充满氙气，并装有两个位置靠得很近的电极。电弧一旦点燃，镇流器对所需的电压和电流进行反馈控制并使之稳定。

　　运用HID概念的结果是系统光的强度三倍于卤素灯，而所需能量仅为它的65%，由于没有灯丝，灯泡可以使用3000小时以上。有人甚至认为这些灯泡能一直装配在车辆上直到车辆报废。灯光的颜色也是不同的，卤素灯产生很有特点的黄色光，而HID的稍显蓝色的灯光更接近于自然光的色温度，可见性更佳。

　　HID的成本已经并将继续有下降的趋势。在欧洲，高档车的购买者要花费超过1500美元在他们的汽车上安装这一照明系统。在美国，装有HID的新车占市场份额的6%，据预测，在以后20年将达到10%。预计在以后的很长一段时期，HID的优点将使得更多消费者需要并愿意付钱购买它。

　　HID照明设备的成本并不会不利于汽车后市场。OSRAM Sylvania、Hella North America以及其它一些供应商已经为将现有的车辆照明设备转换为HID提供了工具。以Sylvania的工具XENARC HID X2010为例，它是专为Ford F-150设计的，零售价为899美元。其它工具的价位也在500到1000美元的范围之间。要是这看起来像胡乱花钱的话，别忘了，许多车主也经常花差不多的钱去购买彩色车身或奇怪样式的车轮。研究表明，在美国，年轻人平均愿意另外花费2500美元使他们的汽车看起来与众不同、标新立异。

　　维修业的机遇在于销售和安装HID的配套工具。并且将会有许多人乐于并完全可以自行配线和安装。典型的配套工具包括氙气源、电控点火器/镇流器和新型反射器或投影器。

　　在欧洲作为道路法规，照明灯校准和清洗系统是必须安装的。车辆后部照明灯使后面司机致盲的现象得到广泛关注。照明灯校准系统使用传感器来决定照明灯相对地面的位置，使用伺服电机用来调整光源的角度位置。

　　当然，总有许多人试图使用这种设备。上网到当地零配件商查询一下会发现有很多带有蓝玻璃的卤素灯出售。这当然不是真正的HID，但是灯光的颜色使它看来像是一个昂贵的升级产品。

　　真正的HID是一种所谓的“使能技术”。一旦您拥有了这种新出现的可用光，就能将其应用到更多的事物当中。HID的介入将使下一代照明系统成为可能。

　　“我们已经在欧洲的帕德博恩大学（德国）对照明生理学以及它是如何对人起作用进行了很多研究。” Hella North America 的照明技术协会副会长Jason Bonin（加森·博尼）最近声称：“我们的一项研究成果是人的眼睛对橙色光并不像我们原来想像的那样敏感，我们可以在不干扰驾驶者的情况下在汽车的车厢内部为乘客安装阅读照明灯。”

　　博尼还说他们还进行了“寻找驾驶者真正需要照明系统为他们做什么”的研究。他们发现驾驶者希望前灯可以根据不同的路况和光线条件自动调整照明设备。智能前灯可以在日间、黎明、黄昏或者夜间自动进行调整，还可以在隧道里、雨天、雾天或者雪天调整。另外能在弯曲路段、高速公路驾驶状态以及能对路边和沟渠提供更好照明性能的照明系统也为人们所欢迎。

智能照明系统

　　Hella的答案称为Varilus，它是一种基于连接到车内数据网络的传感器的一种智能照明系统。现有的空调系统的阳光传感器、车速传感器和转角传感器等将被用于监测车辆的运转状况。新型的采用计算机算法的传感器将被用于识别光线条件（日间、夜间、黎明、黄昏、隧道、桥梁等），然后由人或者照明计算机决定在特定环境下哪一种照明设置才是最好的。

　　关键是要实现实时更换照明设置，这样才能使驾驶者在需要的时候体会到改进的照明系统所带来的好处。第一步，Hella向车辆制造商展示一种叫做“铋-氙灯”的产品。今天一般的HID系统在车前灯的远距离光束时采用卤素灯，在近距离采用氙灯。而在铋-氙系统中，用一个活动罩放置于光源和投影透镜之间。活动罩在某一个位置时，光线全部穿过透镜形成远距离光束，而在另一个位置，活动罩则遮挡一部分光线形成近距离光束。

　　Hella的VarioX前灯系统用一个电机驱动的圆柱体放在光源和投影透镜之间。圆柱体的外形不是圆形而是经过雕琢的。在每个转动位置，光线都以不同的方式部分被遮掩，从而产生不同的透射光。它可以产生多达5种不同的光线。根据传感器探测到的信息，计算机控制的VarioX前灯系统产生最优的照明光线。

　　在美国，由于计算机控制的前灯系统有一些政府性的问题要解决，预料在2005年它们将适于投入生产。作为一个过渡阶段，明年将出现可以判断当车辆转向的时候将光束投向该方向的前灯系统。机械的照明产品已经由Citroen和Tucker试用了一段时间。它的电子版产品使用伺服电机移动前灯内部的反射镜以改变光线方向。

　　HID灯也可以借鉴当前正在新型分布式车辆照明系统中使用的另一个概念。这种概念使用远离需要照明处的单一光源，并以光纤传递光线。单一光源可以为多个位置提供照明而无须配线、连接器和灯泡。它对造型设计也很有帮助，因为只要有空间，光就可以通过所谓光管道抵达所需的地方。这使得设计者以独特的方式设计车辆前后端的外形而不必为传统前灯或尾灯留下安装空间。

　　电子技术已经介入车辆照明系统。作为与政府合作项目的一部分，在对新一代车辆——规则实验车（Precept experimental car）的研制中，通用汽车公司发现采用HID会使照明系统的电力需求从170W降低到94W，相当于节省燃油1.5英里/加仑。从改进后的照明系统所带来的安全性的提高看来，您就会明白为什么电子系统和照明系统是一对很好的搭档。万博汽车维修技术资料库

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