您了解汽车灯光吗？
汽车灯具光技术的发展
据说第一个汽车前大灯是家用手提灯。 1887 年，一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，一位农民用手提灯把他引回家。
1898 年，哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和尾灯，这样车灯就诞生了。最初的前大灯不能调光，所以在会车时有些晃眼，为了克服这个缺点，后来采用了附加光度调节器。这种前大灯可以在垂直方向移动，但驾驶员必须下车搬动夹具装置。从早期乙炔气前照灯发展到当今的自由面反射镜气体放电前照灯，差不多经历了 120 年，其演变过程如下：
第一代 -- 乙炔气前照灯
前照灯具有高的轮廓亮度，乙炔气火焰的亮度比当时的电光源所能达到的亮度高出一倍，因而，在 1925 年以前使用的汽车前照灯几乎全是乙炔前照灯。
第二代 -- 电光源前照灯
1913 年带螺旋灯丝的充气白炽灯泡问世， 因其具有较高亮度，给电光源前照灯开辟了广阔的前景。然而由于当时汽车电气设备系统的制约，直到 1925 年，电气照明才得到广泛的应用。
第三代 -- 双光灯芯前照灯
具备有高轮廓亮度充气灯泡的电前照灯一装在汽车上，就出现了在交会车时因前照灯的强光造成驾驶员炫目而导致发生交通事故和撞车的严重问题。因而，对前照灯的设计提出了两个互不相容的要求：一个是如何在不小于 100m 的距离内使道路和高度至少为 2-2 。 5m 的障碍物得到良好的照明；另一个是如何使迎面车辆驾驶员不炫目。汽车会车时的这种炫目问题， 仍是汽车照明技术中最难以解决的问题。为解决会车炫目的问题， 1924 年，欧洲发明了双光灯芯前照灯之后，美国也出现了带双丝灯泡的前照灯。然而，欧洲和美国具备不炫目近光的前照灯的光学系统结构原理不尽相同。其灯泡的差异在于灯丝的形状和位置不同：配光镜的差异在于折光单元的图案和计算不同，因而，近光的配光也有所不同。近光系统分为欧洲系统和美国系统两种，两大系统的协调问题是当今世界汽车灯光发展的重大课题之一。
第四代 -- 不对称近光前照灯
双光灯芯前照灯系统属于对称近光系统，近光光型的左右两侧完全相同，因而左、右两侧行驶皆适用。但由于行车光 ( 远光 ) 变到会车光 ( 近光 ) 时，视见距离缩短，迫使车速降低。为解决在会车过程中，前照灯既不产生炫目，又能保证对道路具有良好的照明， 1932 年美国发明了不对称前照灯，它是以基准轴为中心，将光束一分为二，靠近来车一侧的落地距离短 ( 即光束压低，从而防炫 ) ，而另一侧光束的落地距离长 ( 即光束抬高，从而增加视见 ) 。
第五代 -- H4卤钨前照灯
第一批装有卤钨灯泡的汽车前照灯是由法国 “ 斯贝 ” 公司在 1964 年生产的，其灯丝允许工作温度较普通白炽灯泡高，光效增加约 50% ，寿命也增加一倍。
第六代 -- 自由面反射镜前照灯
自由面反射镜，即使用凸透镜聚光技术的前照灯。自由面反射镜前照灯为代表的现代汽车前照灯在发光原理、结构形式以及制造材料等方面又发生了一系列的重大变化。
汽车中的各类灯具
汽车灯具总成的基本组成部分是灯光组，灯光组包括三部分：光源 ( 灯泡 ) 、反射镜及透光镜。 汽车灯具以其功能不同可分为两大类：照明灯具和信号灯具。
照明灯具包括：前照灯 ( 近光灯和远光灯 ) 、前雾灯、倒车灯、侧照灯等；
信号灯具包括：位置灯、示廊灯、转向信号灯、制动灯、后雾灯、牌照灯以及回复反射器等。其中，前雾灯和倒车灯既是照明灯也是信号灯。
" 前照灯
前照灯即俗称的前大灯，以其装用的光源不同，可分为气灯 ( 气体放电灯 ) 及电灯 ( 灯丝灯 ) 。电灯又分为白炽灯和卤钨灯。目前，我国主要使用的电灯泡，前照灯包括近光灯及远光灯。近光灯是当车辆前方有其他道路使用者时，不致使对方炫目或不舒适感所使用的近距离照明灯具，即会车时使用的灯；远光灯是当车辆前言无其他道路使用者时所使用的远距离照明灯具。
" 前雾灯
主要是用于改善在雾、雪、雨或尘埃情况下道路照明的灯具。为防止迎面车辆驾驶员的炫目，前雾灯光束在地面的投射距离相对近光光束来说要近。
" 其他灯具
位置灯，即一般所说的小灯，它主要是表明车辆存在和宽度的灯；制动灯即刹车灯，从车辆后方观察，表明车辆正在制动的灯具。目前，要求安装的后雾灯，它主要是在大雾情况下，从车辆后方观察，使得车辆更为易见的灯具。由于它的穿透力强，可经在很大程度上，减小不良天气情况下汽车的追尾事故，预防交通事故的发生。照明灯具和信号灯具在车辆上安装的原则是：灯具的基准轴线应平行于地面；侧反射器和侧位灯的基准轴线垂直于车辆的纵向中心面，其他灯具的基准轴线均应平行于这个纵向中心面，每一个方向的允差是 ±3° 。这一安装原则对于除前照灯和前雾灯以外安装位置不可调整的灯具来说尤其重要。
小灯泡里面的大学问
" 何谓 HID ？
HID (High Intensity Discharge) 是依据电弧放电原理，燃烧灯泡内的氙气来发光，取代以传统的钨丝燃烧发光，而是以点燃两电极间的电弧发光。 HID 名源自于高压放电，由于内部充填氙气， HID 灯也被称作氙气灯， HID 的发光技术早先被广泛运用在运动场之照明，近年来开始有部份车辆用它来取代传统的卤素灯，作为照明之用。
作为汽车照明的高科技产品， HID 突破传统钨丝灯泡技术，采用高科技将氙气 (Xenon ) 灌入石英内管，再透过精密安定器将 12 伏特电力瞬间提高至 23000 伏特，激发管内的氙气电子游离，在两电极间形成一束超强电弧光持续发光，不但照得更亮，也照得更广，我们称之为气体放电，由于氙气所产生的超强白色电弧光近似于白昼的太阳光，绝对是行车照明不可或缺的配备和汽车照明产品的发展趋势。
HID 的亮度比一般卤素灯亮三倍以上，但耗电量仅为卤素灯的 50% ，且寿命为一般卤素灯的五倍以上！
使用 HID 灯能更清楚且快速地看到路标及前方来物，使路况更清楚、大幅增加自身及行人的安全！
" H.I.D 和充氙气灯泡
从填充技术看，出现最早和使用最广的当数卤素灯泡， HID 是 90 年代末的产品，而充氙气灯泡则是近一两年的产品。从特点看，充氙气灯泡是卤素灯泡和 H.I.D 之间的一种过渡产品，具有超过卤素灯泡发光度 1.5 倍的亮度和 2-3 倍的使用寿命，并且提供了不到 H.I.D 的五分之一的价格和接近 H.I.D 的高色温，但是，从亮度来说， H.I.D 的亮度仍然是远远高于卤素灯泡 3 倍，高于充氙气灯泡 1.5 倍。
卤素灯泡和充氙气灯泡都是利用「燃烧式发光」方式产生照明，而 H.I.D 则是利用「跳电式发光」来照明。前者就像是烤肉时，火炭上所发出的光；而后者则类似工厂者工地上电焊时所发出的光，这两种光那一种比较亮呢？不妨实际观察比较一下。根据实验数据显示， H.I.D 发光的亮度是传统头灯的三倍，照射距则为传统式的两倍。
" 换装 HID 气体放电式车灯的应注意的问题
" 安装 HID 系统时切不可将此系统接上任何电源，安装者必需注意所有高压警告，为了您的安全请务必交由专业人员为您安装。
" HID 灯会产生强烈之白光，切勿直视光源！
" 光源于使用中会产生热量，使用 HID 灯后若欲洗车时请先于使用后关闭十五分钟再洗车，以免损害灯具。
" 请定期清理灯具，保持灯具清洁以使光源达到最佳的照明功率。灯具清洁方式：用一块湿布，轻轻擦拭灯具镜面，若要清除油污，请使用中性清洁剂清理。
" 车灯为何不“亮”
首先来说说原厂车灯。鉴于灯具的通用性以及对安全行车的重要性，在我国，原厂车灯必须符合国标 GB15766 标准，同时还有欧洲 ECER37 标准。在这个前提下，车灯的制造工艺以及使用效果、寿命长短都得到了规范，并按照不同的规格划分成一系列产品。
在前大灯方面包括 H1 、 H3 、 H4 、 H7 卤钨灯以及 D2S 、 D2R 等氙气 HID 气体放电灯。而在国外， H8 、 H9 、 H11 、 H12 也已经投入使用。另一方面，由于我国引入车型来源众多，因此按照北美 DOT 标准生产的 9004 、 9005 、 9006 、 9007 等车灯也被应用在国产车上。
在原厂车上，安装哪一种大灯一般由该车型的原型车配置所决定。目前，在国产车上应用最多的是 H4 车灯， 80 ％的国产车都使用 H4 型号，主要原因是因为 H4 车灯的最大好处是在同一盏灯内集合了远光灯灯丝与近光灯灯丝，非常经济，有低成本的优势，但在远近光控制的精确度，发光效率两方面则不如其它型号的车灯。而 H1 、 H3 、 H7 则需要组合起来完成近光、远光或雾光的功能。
那么，为什么很多车主会感觉车灯不够亮？这就和我国原厂车灯沿用欧洲 ECER37 标准分不开。因为该标准是根据欧洲发达国家的路面状况和夜间行车环境制定的，充分考虑了安全和环保因素，所以在亮度方面有严格的规定，这个标准拿到我们国家运用起来就会有些差异；另一方面当然也和汽车生产厂家预定的成本有关， H4 灯虽然有着成本优势，但在光照性能上会弱一些。
" 汽车照明与法规
目前我国对车辆改装还没有相应的法规，但是从欧美和日本台湾的法规看， 8000-12000K 色温的照明产品属不正当改装，法律上有严格的限制。随着我国汽车和相关产业的不断发展和完善，相应法规的出台是早晚的事情，不过，可以借鉴的说，不建议消费者选择 6000K 以上的产品，无论从照射效果，地面清晰度和光线的穿透能力， 3800K － 5000K 色温的产品均好于 6500K 以上的产品。
车灯灯光升级误区
误区之一：同等功率发光效果大相径庭
很多消费者认为，选择相同功率的车灯，升级意义不大。其实不同品牌的车灯功率虽然相同，但是因为灯具或车灯使用了不同的材料，加上发电气体不同，车灯所发光的效果可以相差很远。比如氙气灯，色温、寿命都是普通卤素灯的几倍，而能耗却只有卤素灯的一半。
另外，同样是一个普通的灯泡，不同于其他同类产品， IPF 在灯泡内充入了氙气气体，做为氙气灯和卤素灯之间的一种过渡产品， IPF 的充氙气灯泡无论是在发光强度和使用寿命上都比普通卤素灯泡提升 30-50% 的性能，且充氙气灯泡不存在卤素灯泡的衰减问题，可见在同等功率下，灯泡升级空间仍然很大。
误区之二：瓦数越大越亮
首先明确的是灯泡的输入功率。输入功率从目前的各类标准来说，主要分三大类：
第一类是 50-60W ，此标准主要是欧洲国家使用，对应着上面提到的 ECER37 标准。我国目前沿用的也是此种标准。
第二类是 80W ，这个是国际通用标准，除了欧洲之外的很多国家都使用此标准，可以用于一般民用车，也可以用于 改装 车。 IPF 生产的灯泡都是严格遵循这个国际标准，近光不超过 60W ，远光不超过 80W 。
第三类是 100W 以上。此标准一般用于特殊路面的车辆，如雨林越野赛、各类集结竞技车赛等。
对于第三类标准是需要特别提醒车主注意，也是很多车主的误区所在！因为当车灯功率升级到 100W 甚至更高时，原车的电路负荷过大，需要加装增光线，由于加装牵涉不少专业知识，建议普通车主去专业改装店进行。此外，增光线材料必须使用阻燃材料，车主可以使用打火机点燃增光线以检测其熔点。另外，功率提升到 100W 之后，整车的电平衡将经受严峻的考验，不少低档的车在这个功率下会出现怠速变低不稳的情况。严重的会影响到灯具的使用寿命，长时间使用 100W 以上的灯泡，灯罩会发黑或变形。
误区之三：色温越高越亮
首先说说什么是光通量、光强度和色温
光通量 (Luminous flux ， Φ)
单位为：流明 (lumen ， lm)
由一光源所发射并被人眼感知之所有辐射能称之为光通量。
光强度 (luminous intensity ， I )
光源在某一方向立体角内之光通量大小。
单位：坎德拉 (candela ， cd)
一般而言，光源会向不同方向以不同之强度放射出其光通量。在特定方向所放出之可见光辐射强度称为光强度。
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 3200K 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。
上图为著名的普朗克轨迹图（ Planckian curve ），科学的证明了 光通量、光强度和色温三者的关系，即色温与光强度和光通量成反比关系。这也是为什么不推荐消费者采用 6000K 以上色温的产品作为汽车照明光源，从上图不难看出， 6000K 以上光通量和光强度骤然下降，也就意味着光的穿透能力大打折扣，在多雾多雨的地区使用高色温产品必然对行车安全造成影响。从人眼对高色温产品的敏感性来说， 6000K 以上对于人眼的刺激大于 4000-5000K 产品，所以选择 6000K 以上的产品在汇车时对对方驾驶员也存在危险的事故隐患。在欧美等发达国家对于 6000K 以上色温产品已经是命令禁止用于民用车，我国虽然未对汽车改装高色温的产品进行政策法规的规范，但是建议广大消费者在选择车灯时尽量不选用 6000K 以上的产品，升级车灯尽兴的同时也要为他人多着想。
关键提示给消费者：
" 升级车灯应选择充氙气灯泡或在条件允许下选择氙气灯，提高驾驶的舒适性和安全性；
" 前照灯不宜采用 100W 以上的产品；
" 不宜采用色温为 6000K 以上的产品。
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