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摘要：我國汽車行業近些年發展迅速，汽車成為了人們日常生活的重要工具，同時也帶動了我國汽車燈具造型設計的不斷進步。汽車燈具對汽車安全行駛有著非常重要的作用。隨著LED技術的普及和發展，使用LED燈具完成照明工作很好地代替了當前的普通照明燈具。LED技術具有消耗小、壽命長以及光照效果好等優點，受到了廣大人民群眾的歡迎，同時也開始應用到汽車燈具中，包括汽車的照明燈、轉向燈等，很好地引領了當前汽車燈具的發展，體現出時代特點。本文介紹了LED技術的優點和發展現狀，探究LED技術對汽車燈具造型設計的影響作用。

關鍵詞：LED技術；汽車燈具；造型設計

近幾年是隨著汽車行業的迅速發展和人們對行車安全的重視，人們對汽車燈具的要求也越來越高。LED燈具有亮度高、易省電等優勢，其技術發展也越來也受到汽車行業的青睞。在近幾年汽車的設計構造中，LED技術被廣泛運用其中，除了保證汽車足夠的照明，還可以為汽車加強汽車總體的現代感。事實上，LED車燈技術所起到的作用并不僅僅是裝飾，它將是未來汽車照明的發展方向。LED技術在汽車燈具方面的應用也引領時尚潮流的發展[1]。

1汽車燈具的要求及發展

自世界第一輛汽車誕生之日起，汽車燈具也開始隨之研發。在最開始時期，汽車燈具主要是由白熾燈構成，但白熾燈亮度比較弱，而且費電。隨著汽車技術的不斷發展，汽車燈具的要求和種類越來越繁多，例如前照燈、轉向燈、倒車燈、制動燈、高位制動燈、近光燈、遠光燈以及霧燈等，LED燈的出現開始引起汽車設計師的重視。作為汽車安全保障最重要的汽車燈具也相當重要，LED的研發與應用，很好地避免了汽車在夜間或是光線暗的情況下出現不必要的安全問題[2]。

2LED技術應用于汽車燈具

目前世界上無論國內國外均以傳統鎢絲燈、鹵素燈的常規要求作為標準，并沒有獨立的LED車燈燈具的生產標準。所以目前LED車燈制造企業生產的車燈總成，其設計生產依據仍多是國標、SAE等標準。為使得LED車燈光源的配光、外形符合傳統標準，LED光源必須設計成三維陣列，通過調整LED發光方向來達到配光目的，對汽車燈具設計而言是一種新技術。由于LED光源的單色性，不需加濾色片便可以直接選用不同波長的LED元件，設計成具有不同功能的轉向燈、制動燈或者倒車燈等。不加濾色片也使光的透過率增加，從而提高了光的利用率。另外，用于LED車燈的LED元件為滿足傳統配光標準的要求，角度的選用十分重要。正確的發光角度意味著，可以使用最少數量的LED元件，從而達到經濟實用的目的。散熱設計是LED燈具設計工作中至關重要的部份，散熱是否良好決定了燈具的使用壽命是否能達到設定值[3]。

3LED燈具的優點

作為一種新興綠色照明光源，半導體照明正逐漸走進人們生活的各個領域。交通運輸照明成為LED作為照明光源的重要應用市場。目前，LED已應用到汽車內部和外部，尤其是在汽車內部照明，彩色LED的應用已經非常成熟。與普通照明燈具相比，LED燈具具有以下幾個優點。3.1節能無污染。LED即發光二極管，其內部主要為一個PN結。當PN結內的電子與空穴復合時，電子由高能級躍遷到低能級，電子將多余的能量以光子的形式釋放出來，產生電致發光現象。由于電致發光是直接將電能轉化為光能，因此能量轉換損失較少。而且LED燈具不含鉛、汞等污染元素，對環境沒有任何污染。此外，LED燈具光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，廢棄物可回收。它還屬于冷光源，可以安全觸摸和使用。3.2燈光色辨別度高。由于LED的光譜接近于日光，所以它的光被物體反射的有效性要比其他光源更容易識別，便于其他駕駛者更容易發現，提高了行車的安全。即使是晚上，也可以避免因看不清交通標志而發生事故。3.3防止前照燈的眩目。LED的照明較為溫和，與白天的自然光接近，不會使駕駛員因為刺眼而不舒服。有駕駛經驗的人都知道，夜間會車時，對面來車燈光亮度較強時，會造己方駕駛者視覺暫時失明而產生危險。因此LED前照燈在設計時，會將大燈光譜中最藍的部分進行推移，從而避免因為強光導致對面駕駛者眩目。3.4其他優勢。LED前照燈點亮無延遲，響應時間更快（傳統燈泡則有0.3s的延遲）；具有更強的抗震性能；發光純度高，無需燈罩濾光，光波長誤差在10nm以內；發光熱量很小，對燈具材料的耐熱性要求不是很高。另外，LED前照燈光束集中，更易于控制，且不需要用反射器聚光，有利于減小燈具的深度；耗電量低，達到傳統燈泡同等的發光亮度時，耗電量僅為傳統燈泡的6％；具有超長壽命，無燈絲結構，不發熱，正常使用在6年以上。

4LED在汽車照明系統上的應用

4.1LED在前照燈上的應用。將LED應用于汽車前照燈系統中的最直接優勢，就是大大縮小前燈系統所需要的空間。目前，由于LED單顆亮度不夠，亮度衰減比較嚴重，其價格也相對比較貴，所以LED現在主要應用于汽車的行車燈、制動燈、位置燈、前后轉向燈、霧燈、倒車燈、高位制動燈以及室內燈和側轉向燈，暫時還沒有完全在汽車的前照燈系統上普及應用。LED前照燈往往由于LED陣列的排布而容易形成明顯的品牌特征，這種極富科技感的前照燈設計，能將車輛的個性化設計和品牌特征完全展現出來，并提高品牌的識別性。4.2LED示寬燈造型。示寬燈是提示車輛寬度的燈具，用于傍晚和夜間行駛時，讓別的車輛看見，是歐洲國家強制裝備的燈具。隨著LED技術的普及，LED示寬燈的造型已經成為一款車型的一個重要特征。奔馳CLS的前照燈系統采用了總共71顆LED，近光燈16個，遠光燈8個，轉向燈13個，示寬燈22個，彎道輔助燈2個，其他用途10個。這款全LED大燈的色溫在5400K左右，點亮效果接近普通日光，具有良好的光照性，照明效果也十分自然，同時能耗比普通氙燈低，使用壽命甚至能夠達到終身免更換。其22個LED組成的示寬燈，呈c形排列，具有極強的科技感和品牌識別性。這款車型推出以后，帶動了LED在示寬燈上面的發展，使LED示寬燈的造型成為汽車型又一個重要特征。4.3日間行車燈。日間行車燈是指使車輛在白天行駛時更容易被識別的燈具，裝在車身前部。日問行車燈不是照明燈，其作用是為了提醒別的車輛注意，屬于信號燈的范疇。歐盟規定所有新車必須安裝日間行車燈，此舉也正是大眾公司在LED汽車燈具上大做文章的主要依據。近年來，大眾公司實施“燈光戰略”，將LED車燈普及，旗下大部分車型在大燈中都裝備了LED日間行車燈。尤其是奧迪，LED日行燈甚至成為了這一時期奧迪的品牌標識。奧迪的照明系統高級設計師解讀了不同的LED日間行車燈設計所要強調的不同車輛性格：A系車型（比如A4和A5）上的LED日間行車燈，看起來就非常堅決、優雅和動感；在Q5和Q7上的燈組設計，則表現出寬厚和充滿力量；而R8的LED日間行車燈，就像是全速奔跑中的公牛的角，充滿生機和自豪。4.4霧燈。霧燈安裝在汽車前部和尾部，也是LED被應用較多的位置。在霧天、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下，霧燈被用來改善車前道路的照明情況。LED前霧燈一般采用光色為橙黃色的光源，后霧燈采用光色為紅色的光源，以警示尾隨車輛保持安全間距。傳統霧燈造型多為圓形、環形和橫向帶狀形，設計含量不高。奧迪早在2003年底特律車展首次的PikesPeakQuattro概念車，就采用了條狀LED霧燈，這也是世界上首次在霧燈上使用高性能的LED技術。在這款概念車上，LED霧燈的造型設計成狹長的線條，整個霧燈與前保險杠融為一體，設計極具前瞻性。由于LED霧燈集合了亮度和美觀，也成為現代汽車設計的典型特點，因此越來越多的LED霧燈出現在車輛中。4.5LED在尾燈上的應用。LED在尾燈設計中中同樣扮演著十分重要的角色。首先LED的應用能減少尾燈系統所需要的空間，從而豐富尾燈形狀的可變性。其次，其特有的光照效能也塑造出現代汽車尾燈明顯的特征。LED憑借其其高質量的發光純度，為日常行車提供良好的安全保證；LED獨特的塑造性同樣也為汽車尾燈的造型帶來了質的變化。LED燈具往往由于LED陣列排布的特點，容易形成線狀排布，使得尾燈排布舒展而協調，正好滿足設計師的需求。如大眾輝騰的LED尾燈設計，就是在車身設計中融入時下流行的流線型設計元素，從而使較傳統車燈能更好地與現代設計相匹配，同時展現車輛的個性化設計和品牌特征。

【參考文獻】

[1]楊熙.LED技術在汽車燈具中的應用[J].科技資訊,2014,12(16):106.

[2]趙夢雄.LED汽車前照燈的應用研究[D].華中科技大學,2013.

[3]吳靜.淺析LED技術在汽車燈具系統中的應用[J].工業b,2015(5):00224.

作者:毛普元 單位:華晨寶馬汽車有限公司沈陽分公司