[百問] 車頭燈種類一次搞懂(上) 鹵素、HID、LED傻傻分不清?

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而其缺點則是照明溫度低,頭燈內容易產生霧氣;散熱結構體積大,影響安裝難度與完整性;光源照射面積小,照明時容易刺眼與製作成本較高。

也因為LED 有著 ... 1頭條人氣台股國際股陸港股外匯期貨房產理財消費雜誌新視界專題區塊鏈研報Hello,鉅亨會員登入我的購買新聞追蹤行情自選投資駕訓班雜誌[百問]車頭燈種類一次搞懂(上)鹵素、HID、LED傻傻分不清?車訊網2021/07/0616:16facebookcommentFONTSIZEICONPRINTTag車訊網車頭燈種類傻傻分不清 車燈照明技術隨著科技的發展,目前已有相當成熟的設計,也因為如此使得市面上車燈的選擇相當多樣,從傳統的鹵素燈泡,後來出現的HID燈泡,到最新的LED燈泡,每種燈泡都有其優缺點,到底這些頭燈有何差異呢?此問題OP編輯部將透過單元為大家做完整的說明。

圖/各大汽車官網   問題:什麼是鹵素鎢絲燈泡? 汽車發明至今已超過百年以上時間,在HID與LED燈泡出現之前,汽車照明所使用的燈泡就是傳統的鹵素燈泡,鹵素燈泡雖然老式卻有很多優點,因此至今依舊是汽車照明的主力產品,不少平價車款都還是配置鹵素燈泡大燈。

  當汽車開始搭載電力系統與發電系統後,汽車開始採用電力發光的燈泡,例如類似家用的鎢絲燈泡來作為照明來源,不過由于普通鎢絲燈亮度一般、效率不高且長時間使用會使燈罩發黑,因此後來才會發明了鹵素燈泡。

  鹵素燈泡與家用白熾燈的最大差別在於一點,就是鹵素燈的玻璃燈殼內填充鹵族元素氣體(通常是碘或溴),利用鹵鎢循環的原理,使得燈絲的使用壽命不僅大大延長(幾乎是白熾燈的4倍),也可以讓燈絲在更高溫度下,發出更高的亮度,更高的色溫和更高的發光效率,同時消除過去燈體發黑的現象。

由于普通鎢絲燈亮度一般、效率不高且長時間使用會使燈罩發黑,另外能不能承受路面顛簸也是一大考量,因此後來才會發明了鹵素燈泡。

  不過由於鹵素燈泡需要更高的工作溫度,普通玻璃外殼在此溫度下會熔化並產生流動,所以須使用石英玻璃代替普通玻璃,並應用在鹵素燈泡中,使得鹵素燈泡的製造成本會比傳統白熾燈高上許多,但整體製造成本與其照明效果來進行比較,還是平易近人,也使得鹵素鎢絲燈泡作為汽車照明長達60年以上的時間而不衰,直到HID照明技術的誕生,目前依然有需多市售車採用鹵素燈泡來作為大燈的照明來源,代表其使用價值依舊很高。

由于普通鎢絲燈亮度一般、效率不高且長時間使用會使燈罩發黑,另外能不能承受路面顛簸也是一大考量,因此後來才會發明了鹵素燈泡。

  不過由於鹵素燈泡需要更高的工作溫度,普通玻璃外殼在此溫度下會熔化並產生流動,所以須使用石英玻璃代替普通玻璃,並應用在鹵素燈泡中,使得鹵素燈泡的製造成本會比傳統白熾燈高上許多,但整體製造成本與其照明效果來進行比較,還是平易近人,也使得鹵素鎢絲燈泡作為汽車照明長達60年以上的時間而不衰,直到HID照明技術的誕生,目前依然有需多市售車採用鹵素燈泡來作為大燈的照明來源,代表其使用價值依舊很高。

鹵素燈泡可透過燈殼上的鍍膜,使其發出不同顏色的光線,發展超過60年的時間,相關技術已非常成熟,價格也平易近人,目前依舊是車用照明的主流。

  ------------------------------------------- 問題二:什麼是HID氣體放電燈泡? 在LED燈泡尚未面市之前,HID燈泡曾經是改裝市場最熱門的商品,剛推出時一組價格可是高達數萬元以上,然而隨著市場規模變大,售價也直直落,雖然目前因為法規限制,使得換裝的人變少了,不過仍有車主將HID應用在魚眼頭燈/霧燈上,使得夜間照明亮度可提高不少,同時也可減少打鳥燈出現的問題。

  HID燈泡的全名為HighIntensityDischargeLamp-高壓放電式氣體燈,其工作原理是在石英燈管內,透過兩端鎢電極打出來的加壓電弧,使金屬元素加熱達到蒸發點,形成電漿狀態後而發出強烈光線。

該種照明科技最大的特點,在於亮度相較於傳統的鹵素鎢絲燈泡高出數倍且壽命更長,是大約20年開始普及於汽車照明技術。

全名為HighIntensityDischargeLamp高壓放電式氣體燈的HID燈泡,其發光原理是透過燈泡兩端的電極,以2.3萬伏特高壓電在電極兩端形成電弧,同時與內部氙氣氣體產生交互作用,形成電漿態後而發出強烈光線。

最初整組燈泡的價格相當高,且須搭配專用燈具才能擁有,成為高級進口車主才能享有的高檔照明配備,而近年來隨著HID燈泡規格愈來愈多,且使用的燈泡外型與傳統鹵素鎢絲燈泡相同下,過去很多車主都會透過後天改裝的方式來擁有HID的照明亮度,但由於HID與鹵素鎢絲燈泡的發光點與光譜反射方式不同,因此使用原廠燈具+HID燈泡所照射出來的光形會散掉,造成對向車輛嚴重的炫光現象,嚴重影響交通安全,因此後來政府才會立法規定不得改裝HID。

由於HID燈泡本身亮度相當高,因此應用在頭燈上時,通常需搭配水平自動調整系統+魚眼透鏡,才能避免照射到對向來車視線,發展到後來還加入轉向功能,能感應方向盤轉向舵角,自動調整照明角度,使轉彎時能先看到彎內的情況。

透過燈管內氣體填充壓力或燈殼上的鍍膜,就可使HID燈管發出不同色溫的光線,使照明顏色更多樣化,不過色溫K值高,不代表亮度高,不可混為一談,瓦數愈高才能獲得愈高亮度,但相對工作溫度也高,容易導致燈具損壞。

  值得一提,不論是鹵素燈泡或HID燈泡,過去很多車主都會透過增加功率的方式,來提高亮度,例如鹵素燈泡從55/60W提高到80/100W,HID從35W提高到50W等,筆者強烈建議大家不要這樣做,因為增加發光功率雖然可以提高亮度,可是卻同時會提升燈泡的工作溫度,以50W的HID為例,經過筆者實測點亮時的燈管溫度,可達攝氏400度左右,而80W的鹵素燈泡推估也有攝氏380度,如此對於燈具內的電鍍反射面有非常不利的影響,如此使其出現燒焦變黑的問題,在無法反射光線的情況下,燈具照出來的光線會變得非常暗,反而造成反效果,還縮短燈具壽命,實為不智的做法。

透過增加燈泡功率來提高亮度得做法雖然有效,但產生的額外高溫卻對燈具內的電鍍反射面造成傷害,沒多久就會變黑,大幅影響照明亮度。

  HID的亮度通常是傳統鹵素燈泡的2-3倍以上,可獲得極亮的照明效果,為避免造成對向來車的眩光,建議可以使用於魚眼霧燈上,對於輔助車輛夜間照明頗有幫助。

  ------------------------------------------- 問題三:什麼是車用LED燈泡? 這10年內開始出現的LED燈泡,其全名為發光二極體,是一種能發光的半導體電子元件,原本只使用於指示燈之用(例如顯示文字、方向燈、煞車燈等),近十幾年來因為發光效率有著突飛猛進的提高,因此逐漸用在頭燈照明之用,也因為大量的資金投入使價格下降,但成本仍遠高於鹵素燈泡。

  其優點在於工作溫度低(大約在攝氏100度以下)、低光下發光效率高、省電、啟動全亮時間短、壽命長最久可達10萬小時與耐震盪衝擊等,安裝在車輛上可延長燈具與電瓶壽命,加上亮度比鹵素燈泡高,因此才會成為目前當紅的燈泡改裝部品。

而其缺點則是照明溫度低,頭燈內容易產生霧氣;散熱結構體積大,影響安裝難度與完整性;光源照射面積小,照明時容易刺眼與製作成本較高。

也因為LED有著上述的優缺點,因此使得購買LED大燈燈泡時就有許多「眉角」要注意。

LED本身是電子元件,擁有效率高、壽命長、省電與工作溫度低的優點,但運用在汽車車燈上卻有許多問題需要克服,其中包含有光源照射面積小、頭燈內容易產生霧氣與散熱結構體積大等。

  由於LED只能單面發光,照射角度最多能達120度已相當不錯,但車燈要求的是360度的光源,因此如何提高照射角度是許多LED燈泡場需克服的問題,因此後來就可見到加裝透鏡與COBLED的出現,都是為了提高照明角度。

  值得一提,筆者在此要探討的LED大燈燈泡,是屬於售後市場換裝的單顆燈泡產品,並非是原廠配置的LED頭燈組,兩者雖然都是使用LED燈泡當作光源,不過內涵的技術層面與結構差異很大,原廠頭燈組另有專文介紹,有興趣的讀者可以繼續往下看。

  愈來愈多車款都會搭載LED頭燈組,與LED大燈燈泡相比,雖然都是使用LED燈泡當作光源,不過內涵的技術層面與結構差異很大,原廠頭燈組另有專文介紹,有興趣的讀者可以在網站內找找。

  大家或許都以為車燈只要亮就好,其實是錯的觀念,在歐盟、美國與台灣的車輛檢驗安審單位,對於車燈的檢驗有著相當嚴謹的規範,這些規範都是用來確保車燈照明可應付各種不同的路況與環境,同時又不能使對向來車造成眩光,還能看清楚路旁的指示牌,因此LED想要成為車燈燈泡,其中所涉及的設計結構,可不是想像中容易。

  就如同上述所提到的內容,LED本身是電子元件,只是因為通電會發光,所以才能應用在車燈照明上,本質跟一發明出來就用來照明的鹵素燈泡與HID有很大不同,加上LED想要成為車燈燈泡的條件除了亮度外,包含光型、遠近燈切換、照射距離、安裝於燈具後的完整度,及有限空間內的散熱能力等,都是採購LED車燈泡的考量項目,這些都需要很完整且成熟的設計與結構才能達成,可惜的是目前LED燈泡的製造工廠,除了專門生產燈泡的大廠有推出相關的產品外,包含許多不是燈泡廠的科技公司也有生產,也使得品質參差不齊的LED大燈燈泡充斥於市面上,該如何選擇成熟的產品,便成了消費者關心的問題。

  LED想要成為車燈燈泡的條件除了亮度外,包含光型、遠近燈切換、照射距離、安裝於燈具後的完整度,及有限空間內的散熱能力等,都是採購LED車燈泡的考量項目,這些都需要很完整且成熟的設計與結構才能達成。

  左邊為LED燈泡的光源,右邊為傳統鹵素燈報的光源,可以發現左側的光線亮度比較好,這也是為何很多車主會想要更換LED燈泡的主因。

    來源:《車訊網》 更多精彩內容請至《車訊網》   facebookcommentFONTSIZEICONPRINT意見回饋我要投稿免費體驗



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