车灯知识拓展之氙气灯及聚光透镜知识

　　氙气灯及聚光透镜知识

　　氙气灯，俗称“HID”，英文解释为：高压气体放电灯。大致的原理是：通过安定器将汽车原有得12V电压在瞬间提升为38000V-45000V高电压,通过尖端放电，产生发光电弧，从而产生类似于正午阳光一样的“白光”。由于它是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝，提供更高色温、更聚集的照明。这种光线在夜间，能让驾驶员看得很远，更清晰，驾驶也就更安全。

　　这里，我们先给大家介绍一些灯光照明方面的小知识：

　　色温与亮度

　　色温 ( Co1or Temperature ) 单位：绝对温度 ( Kelvin, K )

　　色温度以绝对温度 K 来表示，是将一标准黑体(例如铂)加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛(蓝紫)、紫，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的温度称之为该光源的色温度。色温度在 3000K 左右时，光色偏黄。色温度在 5000K 以上时，光色偏蓝。不同色温度的光，具有不同的照明和视觉效果。不同色温对应不同颜色的光如下图。不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、黄、绿、蓝、靛(蓝紫)、紫。眼睛的敏感度随波长的变化而强烈变化。例如，在很好的照明条件下，眼睛对 550nm 波长的光(黄光)的敏感程度是红光或蓝光的 20 倍。这也是为什么大部分车的雾灯和马路的路灯采用黄光的一个重要原因。

　　色温是度量颜色温度的标准，并不是度量灯的亮度。卤素灯的色温可以由2300K到7000K;HID灯的色温由4200K到超过8000K;灯的色温越高，它对雾和雨的穿透力越差(越不亮)。国际知名大厂如飞利浦至今只生产色温最高6000K的氙气灯。

　　以下是不同色温的表现：

　　光色温 光效果

　　3000K 黄色光，强穿透力

　　4300K 白中带黄，原车配氙气灯

　　5000K 光全白，欧规最高色温

　　6000K 光全白，略带蓝色

　　6500K 阳光下的白天

　　7000— 8000K白中明显带蓝

　　8000K以上蓝光，穿透力极差

　　所以我们推荐4300K左右的色温正好是最白略微带黄的色温，人眼既容易接受，又不易疲劳，提高安全性，而卤素灯则较差。

　　氙气灯的k数比较高，根据光学原理，k数越高越容易被低k数的灯光所覆盖，一般的路灯只有2000k以下。效果不明显。需要适应。但是你看看反光板，就知道灯的亮度足够了。周围环境越黑，氙灯的效果越好。尤其走黑夜的山路时，你就会发现他的可爱。但是有一个比较值得注意的问题：氙灯在雨雪雾天气下的穿透力比较差，下降的比较厉害。从实际应用来看，近期的几次极端天气，虽然可以感觉氙灯的穿透力下降，但是也没觉得比卤素灯差多少，因为本身它的亮度下降一半还比卤素灯亮。

　　但仍有人对氙气灯不甚了解或有着不正确的认识。

　　误区一：氙灯费电

　　由于氙灯是采用高压电流激活氙气而形成一束电弧光，可在两电极之间持续放电发光。普通汽车灯泡的功率达到55-65瓦，而氙灯仅需35瓦，降低近1倍。

　　误区二：氙灯寿命短

　　氙灯不用钨丝、没有被氧化和烧断的顾虑，其寿命是普通灯泡的5倍。大大降低了周围塑胶灯具的损耗，减少了用车成本。

　　误区三：氙灯色温越高越好

　　氙灯的色温在4000K~6000K之间，如果氙灯的色温达到8000K或1万K，对道路的照明效果反而下降，只是灯光颜色比较独特而已。

　　由于氙气灯的设计的原理及构造与普通的卤素灯泡的不同，如果简单的将氙气灯换到普通的卤素灯泡的灯具中，光线照射出来就会非常发散。坐在车里，驾驶员看见的路面范围就变得更加窄，更加短。原因是为什么呢?

　　反射式灯具重点在反射体大小，所以反射面越完整，发光效率就越高。很多汽车前照灯的反射面左右比上下完整，光源利用率大约只有40%左右。也就是只有40%灯泡的光是有效的，其它的光都不是拿来照路的。

　　氙气灯投射式灯具：(抱歉没有找到图片，有朋友有的可以发给我帮助大家进一步了解)

　　发光体位于椭圆焦点之一，凸透镜之焦点与椭圆的焦点重叠。

　　下方圆饼图是从发光体上直接对照的。

　　相对反射式灯具，投射式灯具光源利用率更高。所以光源的利用率可以达到80%，将近2倍之多。

　　氙气灯与卤素灯的主要区别在于，前者通过气体电离发光，后者通过加热钨丝发光。虽然氙气灯的发光电弧与卤素灯的钨丝长度直径一样，但发光效率和亮度提高了 3 倍。由于不用灯丝，没有了传统灯易脆断的缺陷，寿命也提高了近 10 倍。据测试，一个 35 瓦的氙气灯光源可产生 55 瓦卤素灯 3 倍的光通量，使用时间与汽车寿命差不多。因此，安装氙气灯不但可以减少电能消耗，还相应提高了车辆的性能，更为每座繁华的都市作出了环保节能的贡献，氙气灯取代卤素灯将是汽车发展的大势所趋。

　　HID的优点：

　　以前的卤素灯通过直流12伏电压的光发射系统(灯丝)发光。与其相比，HID灯不需要更换由于损伤而需要的灯丝.另外一个优点在于，HID灯消耗的电量只是卤钨灯的50%，其发光度为当前产品的3倍，而使用寿命是卤钨灯的5倍.因为 HID系统只消耗 35W的功率，因此它耗能低，并给汽车带来高效性和安全性.

　　具体有以下几点特色：

　　1 三倍亮度输出

　　通常在计算亮度的单位称之为“流明度(Lumen)”，氙气大灯可以输出高达3200Lumen的亮度，而一般卤素灯泡最多也只能产生1000Lumen上下的亮度;HID高出传统卤素灯三倍的亮度效率，对于提升夜间及雾中驾驶视线清晰度有著明显的功效。

　　2 色温度舒适度高

　　所谓的色温只是在解释何种温度下所产生的光色，温度越低，色温光会偏红，反之则偏蓝，而在4300K左右的光色正好是最白且略微开始转蓝的色温，也最接近正午日光的颜色，人眼的接受度及舒适度最高。这样的灯光用在车辆的夜间照明上，可以有效减少驾驶人的视觉疲劳，对于驾车安全性也间接有所助益。

　　3 数倍产品寿命

　　普通卤素灯的发光原理是用钨丝发热所致，而钨丝在长久的高热下，难保不烧断损坏;而氙气灯是利用电流刺激气体发光，基本上不会产生过高温度，只要其中的氙气还没用完，它就可以一直正常发光，不易损坏!根据一项研究显示，就算品质再高的卤素灯泡，最多也只能连续使用400小时;而利用气体发光的氙气灯泡，最少都有2500小时的使用寿命，也就代表您在正常的用车条件下，一组HID气体放电灯足够您用上6年有多!

　　4 约1/2的电力消耗

　　一般车辆原厂的卤素大灯大都需要耗费60W上下的电力，HID气体放电大灯组平均只需要35W的电力来供应氙气灯泡发光;至于省下的电力，不就等于间接省下了油钱吗?基于以上的种种对比，显而易见，升级灯光的最直接有效的方式就是改装配套投射式透镜的氙气灯。