車輛中心 零件品質部/品質性能課 趙偉成

相信大家在開車時，有時總會覺得自己的大燈為何比別人暗，看不清前方，懷疑是不是燈泡或頭燈該換了；有時在會車時，對方來車的頭燈看起來不像是在照路面，而是朝自己的眼睛直射而來，刺眼的讓人看不清前方狀況。駕駛在追求更亮更廣視野的同時，是否也輕忽了本身所造成的另一種”光害”問題呢？以下是我們的探討。

汽車頭燈的設計需符合法規及行車的需求，依據聯合國歐洲經濟執委會（United Nations Economic Commission for Europe, ECE）規範，良好的汽車頭燈除了光型、色度、抗熱穩定性及環境測試要求，針對氣體放電式（High Intensity Discharge, HID）燈具，需有自動水平調整裝置以因應車輛姿態調整光型高度，以及頭燈清洗裝置，都是為了使光度分佈符合配光區域規定（圖一），不僅能提供足夠之照明，且會車時近光燈不致產生強烈、刺眼之眩光影響來車駕駛（圖二）。

　

一般駕駛在頭燈不夠亮時，首先會想到就是把電壓加大、更換大瓦數燈泡。燈泡發光的原理是把電能轉為光及熱，以上述方式雖可增加亮度，但潛在問題卻不容小覷。例如可能造成反射面過熱燒毀、燈殼融化起泡（圖三、圖四），嚴重者甚至線組燒毀造成火燒車等情形。

若是換裝HID光源，則會有光源、光型及水平調整等三項問題。就光源部份，歐規ECE R99要求HID光源應通過尺寸、色度、光通量、老化程序、啟動、運作、熱態再啟動、電氣特性、光度特性及紫外線(UV)輻射等試驗，種類分為D1S/D1R、D2S/D2R、D3S/D3R、D4S/D4R八類，所以若非原設計即採HID光源之頭燈燈具，使用非上述八類型號之HID光源，都不符合ECE的要求，使用安全性堪慮。

　

就光型部份而言，車燈光型最主要的設計原理，是將光源置於曲面焦點，經反射面、燈殼或透鏡雕琢成符合法規之光型。焦點位置需非常精準位於原設計位置上，誤差就算只有1nm，成相的光型就會失焦，造成眩光或光型過於集中而廣度不夠（圖五）。

　

HID光源不像傳統燈泡以燈絲（鎢絲）通電產生光能，而是以高壓放電電弧取代燈絲產生光亮，其作用方式是將車上12V DC電源經由高電壓交流的安定器(BALLAST)，在填滿氙氣（惰性氣體）與許多不同配方的金屬鹽燈泡中，以超過2萬伏特高壓產生電弧發光。改裝用HID光源，其發亮的電弧位置與傳統鎢絲燈泡發亮的燈絲位置一定不同，故在不變更原有頭燈燈具的狀況下，單純更換HID光源通常會造成失焦、光型擴散等問題，產失眩光而嚴重影響對向來車視線（圖六、七）。

此外，HID光源顏色明顯異於傳統鹵素燈泡。一般鹵素車燈的色溫最高約可達3,200 K（K為絕對溫度單位，指黑體在該絕對溫度時發出之「光色」），白光偏黃色，但HID的色溫，卻普遍在4,200 K以上，類似於太陽光色。市面上的HID產品為吸引消費者，在色溫上大做文章，某些改裝品甚至標榜8,000 K、12,000 K等，已嚴重偏藍光（圖八）。在人眼可見光範圍內，藍光的波長最短，最容易散射，穿透性較差，所以在天候不佳時（雨，霧，雪），易造成照度不佳，無法辨識行車路況而增加行車危險性。

就水平調整裝置而言，前段曾提過，依ECE規定，HID燈具需有自動水平調整裝置以因應車輛姿態調整光型高度，因此若燈具及車輛無配置自動調整水平機構，即使燈具與HID光源搭配能產生符合規定之光型，也無法因應車身姿態(因路況或車輛載重分布而異)進行調整，仍可能因截止線過高或過低導致眩光或照射距離過短。

　

除上述三項主要問題外，擅自改裝HID還可能會造成以下問題：
1. 未經紫外光輻射含量測試的HID光源，可能會散發過量的紫外光，塑膠燈具長期照射下可能會 
    加速老化，產生包括燈殼霧化、反射面電鍍層老化等現象，縮短燈具使用壽命。
2. 長途行車下HID可能會產生高溫，未經穩定性測試的燈具可能會產生塑膠件融化、線路保護套
   燒毀、線路裸露短路等現象。亦可能因焦距改變焦點集中於燈殼上，使燈殼融化起泡，影響
    安全。
3. 搭配HID之安定器，若未符合ECE R10電磁波相容性之要求，易造成車輛電磁波干擾，重則影
    響行車電腦等安全控制裝備，危害行車安全。
4. 若改裝燈座不良，或直接於燈座挖孔，會造成燈組漏水，導致內部產生鏽蝕老化，電器短路。


依駕駛本身的觀點，增加自身車輛前方照明的範圍與距離，是駕駛者本身的期待，但道路上的車輛不只有自身一輛，以置換更光亮的光源來達成本身自私的需求，而無視其他用路人的權益，這是危險且法令也不允許的。更何況經過上述的說明，不符合法規要求的產品，不但無法達到原先要提升的安全性，反而會嚴重影響到自身與他人的行車安全，奉勸各位消費者在改裝燈具前應三思。


車燈產品設計不是只有亮而已，ARTC持續站在為提升國內車燈產品水準、提升行車安全的立場，積極從事車燈產品的研發、設計、改良、內外銷驗證及法規研究，以期帶給所有道路使用者更完善、安全的行車環境。

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品質性能課 石茂俊 工程師，04-7811222分機2308，e-mail：smj@artc.org.tw
            趙偉成 工程師，04-7811222分機2113，e-mail：chao@artc.org.tw

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