00多年前,當卡爾·本茨先生發(fā)明的第一臺汽車行駛上路時,人類工業(yè)文明也隨之進入到了一個嶄新的時代。然而你知道么,其實這輛以汽油為動力的三輪車當時并沒有任何的照明設備,據說在1887年一位駕駛員駕駛這輛車在曠野中迷了路,是一位農民用手提煤油燈將他指引回了家,因此坊間也把煤油燈當成了最早的車輛照明工具。
遠古拓荒:煤油燈時代
如今這個故事的真實性已經無從考證,但是可以看出隨著汽車技術的發(fā)展,車輛需要照明的需求已經是迫在眉睫,要知道愛迪生發(fā)明電燈泡的時間也不過是1879年,因此當時想把電燈引入到汽車上的想法還是非常的不現實,因此最早被應用在汽車上的照明自然也就是煤油燈了。
就如同現在有些人對自己的車輛燈光不滿意,調侃車前面就如同點了兩根蠟一樣,最早的煤油燈其實對車輛的照明功能也十分有限,更多的只是起到給路人一個提示作用而已,而且煤油燈在行駛過程中還要不斷添加燃料,所以便利性也是可想而知。但是煤油車燈的出現,卻為以后車輛大燈的發(fā)展起到了很多決定性的作用,比如后來沿用了幾十年的聚光燈罩設計,最早就是從煤油車燈時代開始使用的。
乙炔燈時代
受限于煤油燈的照明效果和便利性,很快一種更具可靠性和發(fā)光效率的燃料燈——乙炔燈出現了。學過化學的都知道,乙炔是一種極易生產,又易燃的氣體,而且在充分燃燒后不僅能帶來足夠明亮的照明,同時釋放的只是二氧化碳和水蒸氣,對空氣也沒有污染。因此在當時的條件下,給車輛前方配備一個化學反應器,保證車輛在行駛時源源不斷的產生乙炔氣體,就可以產生足夠的乙炔來保證車輛的需求。
但實際使用中乙炔的缺點也很明顯,比如車輛必須在晃動的情況下才能讓容器內的碳化鈣和水進行充分反應,車輛一旦停止前進,化學反應變弱,產生的乙炔氣體就會迅速減少,照明效果自然也會大打折扣。另外,在燃燒不充分時會產生諸如一氧化碳一樣的有毒氣體,有時甚至還會導致車輛附近人的呼吸系統(tǒng)受損,因此基于這樣的條件下,乙炔燈的輝煌期也并不是很長。
白織燈時代
其實白織燈在乙炔燈發(fā)明之前就已經存在了,只不過最早的真空白織燈泡的燈絲是用碳打造的,不僅亮度低(只是乙炔燈的一半左右),而且在顛簸的情況下還極易折斷,因此白織燈初期也一直沒有辦法取代乙炔燈成為主角。但是隨著白織燈技術的發(fā)展,鎢絲逐漸取代了碳絲成為了燈絲的主要材料,而且鎢絲更結實,亮度也更高,這樣一來白織燈也就替代了缺點過于明顯的乙炔燈,成為了當時車燈的不二之選。
鹵素燈時代
可以說白織燈的出現確實讓汽車制造商們不再像最開始那樣頭疼,但是人的欲望是沒有止境的,這種反推的需求自然也會促使更好的物體被發(fā)明出來。白織燈雖然看似穩(wěn)定,但是如果想要追求更高的亮度,就必須給燈絲加溫,但是過高的溫度極易導致燈泡內的鎢絲發(fā)生升華現象,這也為當時的汽車技術人員帶來了很大的阻礙。
在這個關鍵時刻,一種可以被稱為劃時代的技術被發(fā)明出來了,那就是一直沿用至今的大燈技術——鹵素大燈。
1962年,德國海拉公司發(fā)明了世界上最早的鹵素燈泡,這種燈泡與普通白織燈最大的區(qū)別,就是在燈泡中加入了碘或溴等鹵素氣體。我們知道所有的白織燈發(fā)光原理都是通過導入足夠的電流,讓燈絲發(fā)熱至白織狀態(tài),從而發(fā)光發(fā)熱,但是如果一味的追求高亮,就會讓白織燈的壽命變得極短。但是在加入了鹵素氣體以后,在這個真空的小環(huán)境中,多種鹵素氣體的化學分子會與鎢原子進行結合與分離的循環(huán)過程,這樣不僅可以有效降低鎢原子被升華的風險,同時通過自我再生的化學反應還可以始終保持燈泡內的分子平衡狀態(tài),而且這樣的工況使燈泡內的環(huán)境較普通白織燈更加穩(wěn)定,這也大大提升了燈泡的使用壽命(鹵素燈泡大約為白織燈的4倍)。
由于鹵素車燈滿足了車輛對于車燈的諸如“穩(wěn)定、高亮、較長使用壽命、低成本”等幾乎所有需求,因此鹵素燈泡從發(fā)明之日起一直沿用至今,而且相信在未來相當長的一段時間內,也會是很多入門級車型的首選。
氙氣燈時代
聊完了鹵素大燈,咱們再來聊聊氙氣大燈。
氙氣大燈全稱是High intensity Discharge Lamp,簡稱HID,其實論“生日”,氙氣大燈并不比鹵素大燈來的晚,早在1951年,世界上第一款氙氣大燈就已經上市銷售了。與鹵素大燈是基于白織燈升級而來的不同,氙氣大燈的發(fā)光原理則完全是由氣體放電而來。通過電擊在石英燈泡內填充的高壓惰性氣體——Xenon氙氣,形成電弧并使其穩(wěn)定發(fā)光。
其實氙燈最早被發(fā)明出來后并沒有被應用到汽車領域,而是被廣泛使用在了電影放映領域,直到1992年,第二代寶馬7系(E32)的改款車型首先將氙燈配備其中,這也為日后氙燈廣泛引用到量產車型上打下了基礎。
氙燈相較于鹵素燈的優(yōu)勢還是十分明顯的,首先發(fā)光的是電弧光,而不是傳統(tǒng)意義上的燈絲發(fā)熱引起的光亮,因此電能轉化為光能的效率要比鹵素燈高了70%以上;其次,氙燈也擁有更高的能量密度和光照強度,不僅能耗更低而且照明效果也較鹵素燈更好。
此外,氙燈的啟動速度也會比鹵素燈更快,可以在更短的時間達到最佳的照明效果。但是在雨雪霧等天氣,氙燈的穿透效果確實還不如鹵素燈好,直白點說,在行駛時,鹵素燈更容易被對向來車發(fā)現。
LED大燈
“江山代有才人出”,氙燈的出現很快就讓人忘記了陪伴了我們多年的鹵素大燈,而正如鐵打的江山流水的王一樣,氙燈也不會總是那個高高在上的統(tǒng)治者,隨著LED大燈的技術突破,LED也真正成為了汽車照明的中堅力量。
其實LED的誕生并不比氙燈晚,早在上世紀50年代,可見紅光的LED就已經被發(fā)現并且投放市場,但是當時LED不論從產品成熟度還是亮度等方面都遠遠無法達到車輛照明的需求。而到了上世紀90年代,LED技術得到了突破性的進展,高亮度、低能耗的LED燈首次被研發(fā)并進行測試。
最早奧迪應用LED燈組來充當概念車的剎車燈、霧燈以及日間行車燈,而真正將LED大燈裝配在量產車上的卻并不是奧迪,而是雷克薩斯。2007年,雷克薩斯在全新的LS600hL上搭載了足以震驚世界的LED大燈,從此LED大燈也正式進入了汽車市場。
跟氙氣大燈比,LED大燈擁有更低的能耗、更高的亮度、更長的壽命以及更小的體積,而且有別于氙氣大燈的高壓擊穿方式,LED的點亮過程更加安全和快速。其實如果單從照明角度來說,LED可以說是一個氙氣大燈的升級版,但是LED更小的體積為它實現更加復雜的功能提供了基礎條件,如今大量矩陣式LED燈組的出現,不僅可以提供更高效的照明,而且還能提供更加智能的解決方案,諸如主動躲避來車、躲避行人視線等等。
激光大燈
除了現在被廣泛應用的LED大燈,還有一種大燈是被視為“黑科技”的存在而被瞻仰的,那就是激光大燈。最早配備激光大燈的是寶馬i8,而在隨后上市的全新寶馬7系中,這項配置也作為選配位列其上。
激光大燈體積更小,因此在整車造型設計方面會有更大的發(fā)揮空間。與LED大燈相比,激光大燈可節(jié)省大約30%的能耗,且照射范圍更廣,射程可達600米。雖然受限于部分法規(guī),激光大燈在有些國家還不能被允許合法上路,但是在未來隨著技術的進步和法規(guī)的日益完善,相信激光大燈將會獲得更大的發(fā)揮空間。
代表未來的的智能交互式大燈
其實從當今主流車企的發(fā)展來看,智能化肯定是未來發(fā)展的核心重點,而對于車燈來說,照明功能將不再是未來車燈最為重要的考量因素。那么在未來的車燈將會朝什么樣的方向發(fā)展呢?簡單來說,就是更加聰明。
今年的CES,美國一家汽車公司Faraday Future發(fā)布的首款量產車FF 91的車燈就讓人眼前一亮。拋開設計不談,FF 91所配備的交互式陣列光顯系統(tǒng)就代表著未來車燈的發(fā)展方向。自動迎賓、感應外部環(huán)境、與行駛中的車輛之間互聯,等等這些功能的出現,都代表著人類未來車燈的發(fā)展走向,單就燈光這一項來說,FF確實領先了其他車企一個時代。
據稱當用戶靠近FF 91的時候,該車就會自動啟動用戶身份確認系統(tǒng),燈光的強弱會隨著用戶與產品之間的距離變化而改變,與外部一體化的車燈相互呼應。當啟動自動駕駛模式的時候,車輛會通過不同燈光來回變化,對外界給予足夠的提示和反饋。而且FF 91現在對外公布的功能應該也只是其冰山一角,相信在未來整車完全發(fā)布以后,還會有更大的驚喜等著我們。
文章最后我們再來說說有關車輛燈光的改裝問題。其實在我國,車輛燈光改裝是有明確的條文限制的,私改燈光是一種絕對的違法行為,尤其是有些車主私自更換了氙氣大燈,然而又因為其他一些方面的考慮不給車燈安裝透鏡,這就會給路上的行人和其他車輛帶來非常嚴重的“光污染”,甚至有些時候還會帶來十分嚴重的交通事故。
其實在國外對于車輛燈光改裝有著非常悠久的歷史,而且在成熟的汽車市場對于燈光的改裝也不是我們所想的那樣簡單,最后我就用一張珍藏的改裝圖來結束這一期有關燈光的介紹吧。
聯系客服