汽車從1886年誕生至今，從內(nèi)而外發(fā)生了翻天覆地的變化，各個(gè)廠商除了在動(dòng)力和性能上做文章，對(duì)車身上各個(gè)部件也是躍躍欲試。作為一臺(tái)車上最引人注目的部位，車燈自然不會(huì)被設(shè)計(jì)師和工程師們遺忘。從鹵素到激光，甚至現(xiàn)在還出現(xiàn)了OLED光源。雖然普及還尚待時(shí)日，但從中可以看到車燈未來的發(fā)展方向。
你可知，在鹵素?zé)舫霈F(xiàn)之前，汽車車燈還不是標(biāo)配，其簡陋程度也令人發(fā)指。在汽車發(fā)展初期，人們?cè)?jīng)用煤油燈，甚至是蠟燭當(dāng)做汽車大燈的光源。這種燈在半夜開車出去，基本上起不到什么作用，天氣好的話，可能能當(dāng)個(gè)示寬燈顯示一下存在感。如果趕上惡劣天氣，這燈亮不亮的起來都是一回事兒。汽車車燈的發(fā)展和汽車本身一樣，都經(jīng)歷了一個(gè)看坎坷而漫長的過程。
煤油、乙炔燈成為最早的車燈
最早的汽車是沒有大燈這么個(gè)配置的，它的出現(xiàn)完全是個(gè)巧合。1887年，一個(gè)駕駛員在黑暗的曠野上迷了路，為了照明，他使用了當(dāng)時(shí)很簡陋的煤油燈。在微弱的燈光下，他順利地找到路，回了家。這可以算是史上最早的車用照明工具了。
但問題來了，煤油燈的發(fā)光強(qiáng)度太低，無法照亮車前足夠遠(yuǎn)的路面。于是人們將1779年克魯平發(fā)明的反光鏡安裝到煤油燈后方，與其組成一支聚光大燈，這是車燈最早的雛形。這種使用了反光鏡的煤油車燈也是世界上第一支聚光燈，它能將置于反光鏡焦點(diǎn)上的發(fā)光強(qiáng)度提高500倍。
不過煤油燈的亮度實(shí)在不敢恭維，黑夜里點(diǎn)上一盞掛在車前，基本上只能起到示寬燈的作用，別人能看見你，你休想看見前方任何東西。由于煤油燈發(fā)光效率低下，所以很快被乙炔燈替代，由此車燈正式成為汽車的必備配件，開啟了燃料照明時(shí)代。乙炔車燈利用安置在腳踏板或車架上的乙炔發(fā)生器，由碳化鈣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生。行車時(shí)的顛簸為化學(xué)反應(yīng)催化，而一旦車停下來，化學(xué)反應(yīng)就變?nèi)?，乙炔氣體減少，燈光也隨之漸暗。
其實(shí)在車燈出現(xiàn)之前，1879年白熾燈就已經(jīng)被發(fā)明了。之所以沒有被用作車燈，主要是因?yàn)橹谱靼谉霟襞轃艚z的碳太過脆弱，經(jīng)不起路面的顛簸，故被棄用。而且，乙炔燈的亮度要比白熾燈高的多。所以基于種種原因，雖然這之間也出現(xiàn)過其他更高亮度的光源，乙炔燈還是一直被沿用至1925年前后。
隨著技術(shù)的發(fā)展，乙炔燈的缺點(diǎn)也逐漸被暴露出來。因?yàn)橐胰矡粢揽咳紵l(fā)光，所以在雨天的時(shí)候很容易被澆熄。此外，乙炔燃燒會(huì)產(chǎn)生大量氫氧化鈣，對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性，它對(duì)蛋白質(zhì)的溶解效果會(huì)導(dǎo)致人休克和胃穿孔等不良反應(yīng)。
白熾燈與進(jìn)化的鹵素?zé)舫蔀橹髁?/div>
白熾燈與進(jìn)化的鹵素?zé)舫蔀橹髁?/div>
時(shí)間一晃到了1913年，充入惰性氣體的鎢絲發(fā)光體白熾燈被發(fā)明出來了。這讓白熾燈的發(fā)光效率由碳絲白熾燈的1Lm/W提高到18Lm/W，強(qiáng)度的增加也讓其能夠應(yīng)付顛簸的路面。于是，有著種種缺點(diǎn)的乙炔燈被進(jìn)化后的白熾燈慢慢趕下了歷史舞臺(tái)。
這時(shí)，用以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電啟動(dòng)機(jī)也被發(fā)明出來，之后又有了蓄電池。至此，電光源車燈的必要條件湊齊了，于是白熾燈作為車燈的發(fā)展也就順理成章了。不過在早期，汽車電器設(shè)備（啟動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池和照明設(shè)備）并不是每輛汽車的標(biāo)配，而是根據(jù)用戶需求選裝，直到1925年，電器設(shè)備才成為每輛汽車出廠時(shí)候的必備配置。
早期的電光源車燈由燈泡、反光鏡和防護(hù)玻璃組成，發(fā)出中心對(duì)稱的光線。隨著車燈亮度的增加，炫光問題逐漸被人們重視。車輛交匯時(shí)，因強(qiáng)光造成對(duì)面駕駛員眩目導(dǎo)致的車禍變的越來越多。一方面，車燈需要照亮車前100米的路面和至少2米高的障礙物，另一方面又必須保證不會(huì)影響迎面駛來的車輛，這成為車燈發(fā)展的一大矛盾。
1925年，歐司朗（西門子的子公司）發(fā)明了雙燈絲大燈，從而讓美國人開發(fā)了非對(duì)稱式前大燈。這種大燈在一個(gè)燈泡內(nèi)使用兩個(gè)燈絲作為前車燈（遠(yuǎn)光）和會(huì)車燈（近光）光源，近光燈下方有一個(gè)遮光罩，用以遮擋住照向?qū)γ孳囕v的光。你可以在路面上看到一個(gè)清晰的明暗截止線，對(duì)面車輛只會(huì)被照亮下半部分，從而避免了對(duì)面駕駛員的眩目問題。
由于早期的汽車需要司機(jī)隨時(shí)調(diào)節(jié)火花塞點(diǎn)火時(shí)機(jī)、節(jié)氣門和阻風(fēng)門開度，以及換擋，所以燈光控制就被放倒了地板上，由腳控制。于是你可以看到，當(dāng)時(shí)的汽車地板上，除了離合、油門、剎車三個(gè)踏板之外，汽笛和汽車啟動(dòng)開關(guān)也在這里，現(xiàn)在加上燈光控制，司機(jī)就需要用腳操作6個(gè)按鈕了。當(dāng)時(shí)想要開車，沒點(diǎn)舞蹈基礎(chǔ)還真應(yīng)付不來。
白熾燈開啟汽車電氣照明時(shí)代
總之，至此開始，汽車算是正式進(jìn)入了電氣照明時(shí)代。當(dāng)然，不知足的人類必然不會(huì)就這樣滿足，白熾燈再次進(jìn)化，于是我們現(xiàn)在熟知的鹵素車燈出現(xiàn)了。這可謂是汽車照明的一次革命，它將普通白熾燈泡中充入溴碘等鹵族元素，讓鎢燈絲可以在更高的溫度工作，能效和壽命也變得更高更長。于是鹵素?zé)糇鳛橐环N成熟的光源被一直沿用，時(shí)至今日我們還能在市面上大部分汽車上看到它。
鹵素?zé)艟褪前谉霟舻纳?jí)版，充入鹵族元素讓它可以發(fā)出白熾燈1.5倍的亮度，壽命也延長了2到3倍。最早的鹵素車燈由法國斯貝公司生產(chǎn)，為了提高白熾燈的發(fā)光效率，必須提高鎢燈絲的溫度，而溫度的升高則會(huì)造成鎢的升華。鎢元素在燈泡的玻璃罩上凝華發(fā)黑，影響光照強(qiáng)度。鹵族元素則可以與鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使冷卻后的鎢重新回到鎢絲上，形成平衡的循環(huán)，消除了燈泡發(fā)黑的現(xiàn)象，也能避免鎢絲熔斷。
目前基本上10萬元左右的車型還在使用鹵素車燈，可謂老而彌堅(jiān)。當(dāng)然，鹵素?zé)艨隙ㄒ灿兴娜秉c(diǎn)，比如光照強(qiáng)度不足、光線偏黃、壽命相對(duì)更低和功耗較高。于是，氙氣燈出現(xiàn)了。
亮度更高能耗更低的氙氣燈出現(xiàn)
亮度更高能耗更低的氙氣燈出現(xiàn)
伴隨著人們行車安全需求的提高和日益高漲的環(huán)保意識(shí)，鹵素?zé)粢呀?jīng)無法滿足需要了。隨著車速越來越高，鹵素?zé)粼谝归g和低能見度環(huán)境下的亮度無法保證車輛和行人的安全；其次鹵素?zé)?0W-70W的功率也變得不太環(huán)保，而其200-300小時(shí)的壽命雖然看似不低，但和車輛整體壽命相比還是略顯得有些短。
鑒于此，1991年汽車燈具制造商海拉將氙氣車燈推向市場。與使用鎢絲發(fā)光體的鹵素?zé)舨煌?，氙氣燈直接在石英燈管?nèi)充入高壓惰性氣體氙來取代傳統(tǒng)的燈絲，通入23000伏的高壓電流，在兩極之間形成白色電弧發(fā)光。
與鹵素?zé)粝啾?，氙氣燈的光照?qiáng)度是前者的3倍，而能耗只有其三分之二。此外，氙氣燈的色溫與日光幾乎相同，視覺上更出色。不過由于氙氣燈在雨霧天氣下的照射想效果不如鹵素?zé)簦詢烧咭恢碧幱谕瑘龈偧嫉臓顟B(tài)，誰也沒有完全取代誰。
如果說氙氣燈的出現(xiàn)是車燈在質(zhì)量上的一次飛躍，那LED的出現(xiàn)則是車燈在藝術(shù)上的一個(gè)升華。傳統(tǒng)的鹵素和氙氣燈最多只能在結(jié)構(gòu)上做出一些調(diào)整，而LED的出現(xiàn)讓車燈的樣式開始變得藝術(shù)起來。
LED讓車燈變得更加藝術(shù)
LED聽起來名字很酷炫，但其實(shí)大家都見過也用過，它就是我們初中勞技課上做收音機(jī)時(shí)候用的發(fā)光二極管。它是一種電致發(fā)光元件，由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。早在1936年它便被發(fā)明出來，但直到90年代中期，能發(fā)出白色可見光的LED才被正式推廣。
LED的色溫介于鹵素和氙氣燈之間，但尺寸更小，光線更加聚焦，可根據(jù)設(shè)計(jì)師意愿被塑造成任意形狀，所以說它的出現(xiàn)讓車燈變成了一種藝術(shù)品，也讓一些汽車廠商變成了“燈廠”。
因?yàn)長ED點(diǎn)亮速度快、發(fā)光純度高、能耗低等特點(diǎn)，它被廣泛運(yùn)用到日間行車燈和尾燈等部件上。在一些高端車型上，它也被做成大燈。最早使用LED作為大燈光源的奧迪2010年就在A8上運(yùn)用了這項(xiàng)技術(shù)，A8L上裝備的矩陣式LED大燈能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)LED燈光的動(dòng)態(tài)管理。它可根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整LED矩陣中的光源，避免燈光直射車輛和行人。
正所謂科技永無止境，當(dāng)人們認(rèn)為LED已經(jīng)足夠肩負(fù)車輛照明重任的時(shí)候，德系三強(qiáng)的寶馬、奧迪和奔馳幾乎同一時(shí)間啟動(dòng)了各自的激光大燈研發(fā)計(jì)劃。這一次，車燈的體積和亮度有開啟了飛速的進(jìn)化。
激光大燈 汽車大燈的終極形態(tài)
激光大燈相比LED，其體積只有后者的百分之一，亮度則高出千倍有余。激光大燈的的光源——激光二極管（Laser diode）與LED幾乎誕生于同一時(shí)代，雖然叫激光，但它一點(diǎn)都不耀眼。其原理是激光發(fā)光二極管的藍(lán)光燈貫穿前大燈單元內(nèi)的熒光材料，將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)擴(kuò)散的白光。
提到激光大燈，我們不由的就會(huì)想到寶馬。寶馬研發(fā)的激光燈亮度比LED高出了70%，照射距離是LED的兩倍，而體積卻小了近百倍，其長度只有10微米。由于激光有能量聚集的特性，對(duì)人眼會(huì)造成極大傷害。
為了解決這一問題，寶馬將激光在等內(nèi)進(jìn)行多次反射。激光二極管發(fā)出的光束首先會(huì)被反射到充有黃磷的透鏡中，黃磷被激光激發(fā)出白色光芒，最后這束光被反光器反射出一道明亮的白光。雖然到此為止這束光不會(huì)對(duì)人眼造成傷害了，但它的亮度依然很高，隨便亂晃還是會(huì)被人罵的。
總結(jié)：
從煤油和蠟燭，直至今日的激光大燈，其過程就好比人類從山洞走出來住進(jìn)樓房。過去的人是否會(huì)料到今日的科技能讓車燈富有如此多的變化，我不知道。但我知道，未來還會(huì)出現(xiàn)更多光怪陸離，充滿想象力的汽車大燈。激光大燈只是目前的一個(gè)階段，我相信，它的發(fā)展還遠(yuǎn)不止于此。
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