汽车前照灯的基本要求

汽车前照灯的基本要求：

对车辆前照灯光源的基本要求：

1、安全、高效、节能

车载能源特别是车载发电机容量的限制使车辆前照灯的功耗和

电耗受到了制约，所以必须采用高效光源、在尽量低的能耗下取得尽可能好的照明效果。曾经或正在使用的几种车用前照灯光源的主要参数如下：

一只标准的35W车用氙气金卤灯的功耗仅为标准卤素灯的64%，而辐射光通量则为卤素灯的三倍，光效比卤素灯高4.5倍，寿命超过10倍，由此可见车辆前照灯的最佳选型必是氙气金卤灯。

车用氙气金卤灯的功耗小、体积小、光点也小，这使光利用率更高、灯具设计更为简单、体积更小，从而使汽车头部设计的自由度更大，更少需要考虑头灯的形状和体积。小的头灯可使车身更为流线型、车灯安置位置降低、灯俯角减小从而使光束的射程更远。在设计优良的灯具配合下标准车用氙气金卤灯的有效照射距离约200米，远远超

过55W卤素灯，而右侧(右行车)照宽范围也超过卤素灯的一倍以上，其照亮情况示如Fig.2。

试验及计算结果表明，35W车用氙气金卤灯的照亮距离及宽度对时速120~150km/hr的车辆已经够了，能使驾车者有充分时间应对200m处的突发事件，保证行车安全。

2、严格的光型要求

当驾车者在风驰电掣驾车夜驶、前照光束划破夜空、远探200m 内的路况时，其光束不应刺入对侧驶近的驾车者的眼帘构成眩光，否则可能酿成惨祸。因此对汽车前照灯的光形、照度分布和照亮范围有严格的规定。ECE R 98(对以气体放电灯为光源的汽车前照灯总成光束参数法规)有严格规定，严格执行这一法规是保证驾车安全的前提。

该法规规定在车辆前方25m处的竖直平面上的照度分布数据，右行车辆的照度要求示如Fig.3，图中标定的每一点都规定了照度范围，尤其是区域Ⅲ中(即图中H—HV—H2线以上区域)照度不能超过1lx，这是保证出射光束不至影响由对方驶近的驾车者视线的必要条件，同时驾车者有足够的视野，能看清前方200m及右侧足够宽的范围内各种事物和地面情况，避免事故的发生。这一要求除由精确设计并精密加工的前照灯灯具保证外，对光源也有非常苛刻的要求，这在欧共体法规ECE R 99中有严格规定。

为保证灯的发光中心处在灯具中的设定位置，除严格的灯头结构和尺寸外，灯中电极和电弧也必须处在严格设定的位置，ECE R 99

对此有严格规定(Fig.4、Fig.5)、灯轴偏斜度必须小于1°，对于需要先将石英熔融再夹封的灯电极位置，这样高的精度要求是很难但又必须保证的。

法规还规定电弧宽度S不得超过1.1±0.4mm(实际上合格的S灯通常<1.0mm)，电弧弯曲度r不得超过0.5±0.4mm范围(实际约为

0.5mm)(图6)。由此可见，车用氙气金卤灯电弧所构成的发光体比卤素灯灯丝更接近点光源。通过校正将光源位置下移0.4~0.5mm，则可校正电弧上拱造成的发光体上移，使其中心与灯具光轴重合，成为比卤素灯更紧凑、更贴近灯具光心位置的高亮度光源。

3、快速点亮

传统的白炽灯和卤素灯通电使钨丝加热发光，钨丝的热惰性很小，在点灯0.5秒后发光基本稳定。普通照明金卤灯点燃后需经5~10分钟输出光通量才能稳定。汽车是一种高速运动的物体，响应时间极为重要，点亮缓慢的光源不可能用于汽车照明。照明科技工作者凭借自己的智慧非常好地解决了这一问题——充入高压氙气。

标准规定启点1s后车用氙气金卤灯的辐射光通量应达到标准值的25%，而在4s时需达标准值的80%以上，以后并很快稳定(Fig.7a、b)。

普通照明金卤灯中充入的是低气压氩气，灯点亮初期运转在低气压氩气弧光放电状态，须待灯充分加热、汞和金属卤化物全部蒸发、放电在约20大气压的汞和金属卤化物蒸汽中进行时才能形成稳定的HID放电，发射光通量达到稳定，这一加热过程需数分钟才能完成。

车用氙气金卤灯冷态时灯中已充入约6个大气压氙气，点亮后立即进入高气压弧光放电状态，输出较大的初始光通量。很小的电弧管体积和镇流器提供的大的初始放电电流使灯迅速加热，汞和金属卤化物在数秒钟内蒸发，从而满足了灯快速点亮的要求。

测试表明在合格镇流器的配合下，飞利浦、欧斯朗和雪莱特的车用氙气金卤灯满足了上述快速点亮要求，收集的所有欧洲、日本、韩

国、我国台湾和大陆其他的生产产约20种样品均未能满足这一要求。泡壳形状、内腔结构、尺寸和所充气压以及填充物的成分和量均需经过严格的设计和试验，再配以符合标准要求的镇流器方能达到标准要求的快速启动。

4、长寿命：车用氙气金卤灯是在非常严酷的条件下工作的，其壁负荷接近80W/cm2为普通照明金卤灯的2.5倍以上，运转时灯内达80大气压，为普通照明金卤灯的2.5倍。在如此严酷的条件下灯寿命受到很大影响，时常会产生泡壳失透和爆炸现象，对快速行驶中的汽车绝不能允许此类现象的发生。所以制灯的条件、环境、所采用的工艺装备和材料必须严格控制。目前市场上的大多数产品的质量和性能参数均离标准要求甚远，其使用寿命远不到3000小时的特征寿命，这是必须引起注意的。

5、对车用氙气金卤灯的其他要求：为适应实际应用情况，对这种车灯有一系列其他严格要求，对此种光源及配套电子镇流器参数必须进行严格控制，必须通过严格的试验和测试才允许使用，如振动试验、105℃高温试验、-40℃低温试验、高低温快速交替变换试验、防水和防盐雾试验、震动试验、EMI、EMC测试等，本文不作详述。