大灯类论文范例,与LED灯在汽车照明系统中的应用相关发表论文
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摘 要:作为汽车行驶必不可少的安全部件,汽车照明系统在汽车主动安全方面至管重要,80年代后期伴随高亮度发光二级管技术的出现,LED灯在汽车照明系统中的全面应用成为可能.LED灯以其响应时间快、发光效率高、色温好、耗电量低、寿命长等优势在逐渐取代其它汽车光源.LED灯与汽车AFS技术的联合应用,使汽车照明系统更加完善.
关 键 词:LED灯汽车照明系统应用AFS技术
汽车照明系统从无到有,大致分四个阶段:钨丝白炽灯、卤钨灯、高强度气体放电灯、LED灯,LED灯从20世纪80年代进入汽车照明系统以来,已其众多优势,在迅速推广,本文重点讲了其工作原理,以及目前在国际汽车市场上的推广应用情况,并介绍了其与AFS系统结合,可大大提高汽车主动安全性能.
一、汽车照明系统的发展过程
1885年,德国工程师卡尔·本茨研制出世界上第一台汽车,并迅速发展.但是,在夜间或照明不足的区域行驶时,因没有照明装置,遇到了很大困难,由此在十九世纪80年代研制了第一盏汽车前照灯——悬挂式汽灯,1912年研制了第一款电气前照灯.
早期汽车前照灯用的是钨丝白炽灯,在车辆日益增多、车速不断提高的情形下,钨丝白炽灯亮度已远远不够,接着又研制出了亮度更高的卤钨前照灯、高强度气体放电前照灯,并出现近光灯、远光灯、前雾灯等多个灯种.
随着汽车工业的发展,道路上车辆越来越多,光有前照灯已不行,还要转向、停车,由此诞生了制动灯、转向灯、后雾灯等一系列灯种,大大降低了夜晚行车追尾和车辆转弯时相撞的可能性.
据统计,50%的伤亡事故发生在夜间,夜晚或自然光线不足的情况下发生的交通事故占总事故的25%.
因此,为提高汽车主动安全性能,越来越多的新技术被逐渐应用到汽车灯具中,主要有LED技术和前照灯AFS技术.
二、LED灯的特点
1.LED灯的工作原理
LED是一种场致发光光源,它是将电能直接转化为光能的半导体器件.LED发光原理是在p-n结两端上加正向电压,则p区中空穴会流向n区;n区的电子会流向p区.随着电子空穴对的复合放出能量,其中一部分能量转化为热,另一部分能量转化为光.
2.2发光效率高,节能环保
白炽灯的发光效率为15lm/W,节能灯泡为60-70lm/W,卤钨灯为70-80lm/W,氙气灯为80-90lm
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2.3比较好的耐用性
LED灯元件结构简单,抗冲击性、抗震性较好,不易损坏,能够很好地适应各种环境.
2.4色温好、具有防炫目功能
白色LED灯光源色温在5500K~6000K,比氙气光源(4000K)更接近自然光(4800K~6000K).这样的光线使得驾驶者不会因光线而感到炫目和疲劳.
2.5光束集中,更易于控制,且不需要用反射器聚光,有利于减小灯具的深度(见图2).
2.6低耗电量
LED灯达到传统灯泡同等的发光亮度时,耗电量仅为传统灯泡的6%,省电节油.
2.7寿命长
目前用在汽车上的LED灯,基本上都能达到50000小时的水平,而好的LED灯寿命能达到100000小时,换算一下,相当于11年.考虑到灯的使用频率,基本上在整车的设计寿命里,LED灯都不需要更换.相比之下,氙气灯的寿命仅为3000小时左右.
2.8体积小、紧凑,便于布置和造型设计
这是LED灯的一个巨大优势,这一优势可以打破过去照明装置系统对造型创新的束缚,让我们拥有更具创意、更活灵活现的汽车照明装置系统.
三、LED灯在汽车照明系统中的应用
20世纪60年代LED灯问世,80年代后期伴随高亮度发光二级管技术的出现,LED灯在车外照明系统的应用成为可能.90年代,LED的材料开发不断演进,1991年开发出了以磷化铝镓铟(InGaAlP)为原料的四元素高亮度LED灯,在技术上,为汽车照明系统的LED化铺平了道路.
目前,国际上的许多高档轿车,如奥迪、奔驰、宝马等等,都纷纷推出装配有各式靓丽LED照明系统的新款式轿车来吸引顾客,普通车也紧跟其后在配装LED照明系统.LED灯在汽车上作为雾灯、牌照灯、倒车灯、制动灯、转向灯、示位灯、示廓灯等的应用也日臻成熟,本文不再详述,下面详述其在大灯上的具体应用:
1.奥迪:LED大灯的首先普及者
对于奥迪而言,LED前大灯已经成了他们设计理念的一部分,上至R8和A8,下至A3,奥迪车系使用LED大灯的车型阵营是目前最庞大的.奥迪车基本上已成为LED大灯的代言人.
奥迪的A8、A6车型上的几款全LED大灯多采用的是多透镜结构,LED元件也动辄以数十颗计算.不过,他们的远光灯都使用了反射式结构.
最让人感到高兴的是,奥迪已经把全LED照明系统普及到了A3这一级别的车型上,虽然大灯看起来远没有它的兄长们那般复杂,但是在实用性和功能方面都毫不逊色.
2.宝马:无新鲜感的统一LED大灯
宝马的LED大灯比起奥迪来,显得更加朴实,X6M、6系以及改款7系等车型上配备的全是LED大灯,他们的LED元件被布置在大灯反光碗的顶部,从正常的角度很难看到光源,只有你处于一个仰视大灯的角度时,才能看到灯碗内“天花板”上的LED元件.3.奔驰:亮相惊艳
奔驰在照明系统方面似乎不如奥迪那般充满活力,但是实力很强,CLS的前大灯就是奔驰对LED大灯的一次成功试探.
AutomotiveLighting公司为奔驰CLS开发的LED大灯应该算是透镜型大灯的一个标杆,它的近光灯采用了一个能够左右或上下转动的透镜灯头,使LED大灯也能够和目前的自适应氙气大灯一样,轻松实现弯道照明、高度自动调节等等功能.
奔驰曾经用概念车CSC证明自己在大灯设计方面实力雄厚,并曾惊艳登场.但是量产的奔驰A级车却没在大灯设计上留下多少精髓.
在CLA级之后亮相的新E级车的大灯设计也颇具争议,经典的“四眼”设计只剩LED行车灯勾勒出的轮廓.但是从视觉效果上来看,全LED大灯的设计还是很成功的.接下来奔驰的新S级、新C级等众多新车都将陆续亮相,E级大灯的设计使人们对新车型有了更多期望.
4.其他品牌也在跟进
越来越多的汽车品牌开始安装全LED大灯,即将上市的新一代蒙迪欧便是众多新加盟车型中的一员,它将使用法雷奥Valeo提供的LED大灯,不仅造型精练,能耗也只有26瓦,其水平仅相当于普通大灯的50%.
在设计方面一直走精进路线的起亚也已经紧跟其后:其在全新的K9上,已经配上了一双硕大的LED大灯,相信现代也会很快在量产车上跟进.
LED大灯的时代已经开始,之前仅属于高端车型的配置已经开始出现在价格更低的车型上,比如即将上市的蒙迪欧、新奥迪A3、高尔夫7等等.相信随着LED照明系统成本的进一步下降,主流的紧凑车型甚至小型车都将配备LED大灯照明系统.
四、LED灯与AFS系统的联合应用
AFS系统是提高驾驶安全性的前照灯系统,能使驾驶员更好地适应各种速度、道路类型和天气条件的变化.其工作原理为:当汽车进入特殊的道路状况(如弯道)时,由于方向盘和速度发生变化,角度传感器和速度传感器传输到电控单元ECU的信号就相应发生变化.ECU捕捉到这些信号变化,同时判断车辆进入了哪种道路情
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