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形形色色的汽车灯泡的类别
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2015-11-10 08:45:52



    随着科学技术的发展,汽车照明技术也随之发生了较大的变化。如今,汽车维修中的换灯泡也成了技术活。不知道汽车灯泡有标称电压区别、灯座、功能等较多类别,稍不注意,换错灯泡,轻则无法安装,重则影响安全烧毁线束。这里仅从原理及结构上介绍目前汽车常用汽车灯泡的类别。

    一、汽车前照灯的灯泡
    1.前照灯白炽灯泡
    前照灯用白炽灯泡,其内部一般设有两根灯丝,一根为远光灯丝,一根为近光灯丝,功率一般为40W/55W,其灯丝用钨丝制成。为了缩小灯丝的尺寸,常把灯丝制成紧密的螺旋状,这对聚合平行光束是有利的,白炽灯泡的结构如图1所示。由于钨丝受热后会蒸发,将缩短灯泡的使用寿命。因此,制造时要先从玻璃泡内抽出空气,然后充以约86%的氩和约14%的氮的混合惰性气体。在充气灯泡内由于惰性气体受热后膨胀会产生较大的压力,这样可减少钨的蒸发,故能提高警惕灯丝的温度,增强发光效率,从而确保灯泡的使用寿命。

    2.卤素灯泡
    虽然白炽灯泡的灯丝周围抽成真空并充满了惰性气体,但是灯丝的钨仍然要蒸发,使灯丝损耗。蒸发出来的钨沉积在灯泡玻璃体上,将使灯泡玻璃体发黑。低中档乘用车上广泛使用了卤素灯泡,这种灯泡内的隋性气体中渗有某种卤族元素气体。
    卤素灯泡尺寸较小,壳体用耐高温、机械强度较高的石英玻璃和硬玻璃制成。充入惰性气体压力较高,掺入的卤素一般为碘或澳。卤素灯泡是利用卤钨再循环反应原理制成的。卤钨再生反应如图2所示:钨原子容易从炽热的钨丝上蒸发出来。气态钨在小于或等于1 450℃环境下与卤素反应生成了一种挥发性卤化钨。卤化钨扩散漂移到灯丝附近高温区受热分解,分解后的钨重新回到灯丝上。被释放出的卤素继续扩散参与下一轮循环。如此周而复始地循环下去,减轻了灯泡玻璃体的黑化现象。同时,因卤素灯泡工作温度高,灯内工作气压比其他灯泡高得多,因此钨的蒸发也受到了有效的限制。

    卤素灯泡光能密度为20Lm/W,在相同功率情况下,卤素灯的亮度是白炽灯的1.5倍,而寿命是白炽灯的2-3倍。色温较低的卤素灯有一个明显的优势,在遇见雨雪、雾霾等低能见度的天气里,卤素光源的穿透力要远远好于色温偏高的氙气光源。
    从前照灯的型号来看,前照灯大致分四种:H1、H3、 H4、H7、 9005(HB3)、9006(HB4)等型号,外形如图3所示。日本车的车灯型号大多为H4;欧洲车的车灯灯泡型号是H1、H3、H7、 D2S/R;美国车的车灯灯泡型号则为9005(HB3),9006(HB4)。

    H4灯泡内部有远光和近光两根灯丝,H1、H3、H7、H11、9005(HB3)、9006(HB4)灯泡为单灯丝灯泡,常用作前照灯近光、远光或前雾灯光源。
    3.整体封闭式灯泡
    整体封闭式前照灯,反射镜和配光镜用玻璃制成一体,里面充以惰性气体,结构如图4所示。灯丝焊在反射镜底座的灯丝支架上,反射镜的反射面经真空镀铝。也有的整体封闭式前照灯灯壳内组合了一只卤素灯泡。

    4. 氙气灯泡(HID灯)
    氙气灯泡是一种高亮度弧光放电光源,工作原理如图5所示。这种灯的灯泡里没有传统灯泡的灯丝,取而代之的是装在石英管内的两个电极,管内充有氙及微量金属(或金属卤化物)。在电极上加上足够高的引弧电压(约为5000V-12000V)后,气体开始电离而导电;此时气体原子处于激发状态,由于电子发生能级跃迁而开始发光;0.1S后,电极间蒸发了少量水银蒸汽,光源立即转入水银蒸汽弧光放电,待温度上升后再转入卤化物弧光灯工作。采用多种气体是为了易于启动,加快启动。

    由于氙气灯没有灯丝,克服了白炽灯与卤素灯钨丝过热烧断的缺陷,可连续工作4000小时以上,寿命是卤素灯的10倍;其灯泡光能密度为90Lm/W,发出的光色成份和日光灯非常相似,亮度是目前卤素灯泡的2.5倍。由于灯泡点燃达到灯泡正常工作温度后,维持电弧放电的功耗仅为35W,所以可节约40%的电能。
    氙气灯的型号和卤素灯的型号是相对应的。即原来卤素灯泡是什么型号,那么装HID氙气灯的时候,也需要用相同的型号。目前氙气灯按灯座型号分为日系列:H1、H 3、H4、H6、H7、H8、 H9、 H10、H11、H13等;90系列:9004(HB1)、9005(HB3)、9006(HB4)、9007(HB5)等;D系列:D1S、D1C、D1R、D2R、D1C、D2C、D3C、D4C等;其他系列有:880、881。
    在汽车HID氙气灯中应用较多的型号是H1、H4、 H7、 9005、9006、9007等型号(图6)。其中H4型号原来的卤素灯泡里面都有两根钨丝,一根是远光灯丝,一根是近光灯丝。而由于氙气灯在一个灯管里不能同时做进近光和远光,于是氙气灯均为远近光单体灯泡的组合体。在一个灯座上安置两颗灯泡其中一颗是氛气灯泡,另一颗是卤素灯泡,利用两个灯泡间的距离分做远近光。具体有:H4/H(远氙近卤);H4/L(近氙远卤);还有远近光都是氙气灯的H4/HL。

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