车灯发展史,煤油到激光经过了什么?

2019-03-28   阅读:1927

车灯发展史,煤油到激光经过了什么?

现如今,不少汽车品牌都因为独具特色的头灯而魅力倍增,如宝马的“天使眼”、保时捷的“青蛙眼”、奥迪的“矩阵式大灯”等。

 

从卡尔 本茨“汽车之父”创造出第一台汽车后,人们的生活便发生了翻天覆地的变化,在百年的发展过程中,工艺和材料不断的升级,汽车照明也是在不断的更新换代。

汽车照明系统由“睁眼瞎”到“千里眼”,汽车的眼睛,在这一百多年的时间里是如何变化的呢?

第一代:煤油灯、蜡烛

第一代车灯煤油灯、蜡烛 

19世纪末期,汽车工业仍处于萌芽阶段,“汽车”不过是车轮、座椅、发动机等基本架构的组合体,此时的车辆在道路上处于“喇叭基本靠吼,拐弯基本靠瞅”。

汽车大灯发展历史,煤油灯时代 

当时的汽车驾驶员们经常会在夜间、大雾、雨雪天气中因看不清路面而迷失方向或撞车,因此他们便把日常生活中常用的煤油灯和蜡烛装入灯筒中,挂到汽车上(这一做法和此前马车的车灯类似),最早的车辆照明装置因此应运而生。

车灯发展史,煤油到激光经过了什么? 

虽然给汽车装上了“车灯”,但是煤油灯、蜡烛灯效果太低,在颠簸的路况上灯光也随之晃动,只能实现警示行人,而无法照路道路。如遇雨雪等特殊天气,驾驶员则根本看不到,只能做“睁眼瞎”了。

车灯发展史,煤油到激光经过了什么? 

煤油、蜡烛还有个难题就是需要不断的补充燃料,这在一定程度上降低了便利性。如果发生车祸导致灯筒破裂,极有可能引发火灾。

 

第二代:乙炔车灯

汽车大灯乙炔车灯 

乙炔灯,俗称电石灯,利用碳化钙和水的反应生成乙炔,而乙炔点燃便可发光。

19世纪末乙炔盛行的年代,爱迪生其实已经发明了第一支碳丝白炽灯,但碳丝脆弱易断的特性,使得碳丝白炽灯无法在汽车行业大面积推广,而乙炔便以更高的亮度成为车灯首选。

 

当时的车上配有乙炔发生器,在行车过程中不断颠簸,为乙炔的化学反应提供了助力,当车辆静止时,由于反应不充分,乙炔减少,乙炔灯的亮度也随之降低。

乙炔车灯发光原理 

乙炔灯的外部没有灯罩,在恶劣天气下很有可能被浇灭。此外,乙炔遇水后会有大量恶臭的白烟冒出,这些有毒的白烟会对人体健康照成危害。 

 

第三代:白炽灯

 

螺旋钨丝白炽灯亮相后,汽车照明行业彻底告别了“燃料”。与碳丝白炽灯相比,螺旋钨丝白炽灯的灯丝更加稳定坚固,不会轻易断掉,而且能够为车辆提供稳定的高强度光源。解决了稳定性,但是螺旋钨丝灯的能量转换率很低,大部分的电能都被转化成了热能,照成能源浪费,长时间使用会导致灯体温度过高,故障率极高。

历史车灯白织灯 

第四代:卤素灯

卤素灯 

卤素灯也是白炽灯的一种,是白炽灯的升级版。卤素灯采用高熔点钨丝,同时灯管里面注入碘或溴等卤族元素,使用时钨灯丝在高温下升华,升华后的卤元素又会在钨丝上进行凝固,从而延长了灯泡的使用时间。

卤素灯与氙气灯对比 

卤素灯照射出来的灯光偏黄,优点是穿透性强,在雨雪和大雾天气里依旧能为驾驶员提供较好的视野。但是灯泡的照明亮度并不足,在良好天气下照明范围也较小,较暗的光线使得驾驶员不能很好的判断道路。

第一个使用海拉H4双灯丝卤素灯的奔驰350SL 

第五代:氙气灯

第一个使用氙气大灯的1987款宝马750iL 

氙气灯采用了包裹在石英管内的高压氙气代替传统钨丝,通过增压器将车上12v电压瞬间增压到23000v,从而激发氙气进行放电,产生白色电弧光。

氙气灯照路效果 

氙气灯颜色正白,与卤素灯相比,氙气灯亮度更高,耗电更低,寿命更长,点亮效果更稳定,因此现阶段绝大多数车型均采用的是氙气大灯。

氙气大灯的优点 

氙气灯也有缺点,在点亮速度上会有迟疑,色温高,在雨雪等特殊天气中,会发生折射现象,穿透力不比卤素灯强。 

第六代:LED车灯

 

日产生活中,经常接触的led使用范围非常广,家电行业也是大力推行,但是在汽车产业中还有不少难度。单个LED元件的亮度较低,要达到氙气灯的亮度水平,必须一组LED,成本较高。LED采用冷光源发光,因此在能量转换中,能耗低,耗电量也更低。此外,LED还拥有点亮快、结构简单、灯组造型更自由等优点。

第七代:激光大灯

人们对激光大灯的第一印象 

激光不知什么时候和武器挂上了钩,可能是源于电影的片段,但是激光的用途不但在军用领域。

激光大灯照射原理介绍 

激光大灯的发光是由灯组内的激光发射器首先射出三束蓝色激光,经过反射镜后激光聚焦到黄磷滤镜处产生白光,白光进过反光碗反射后最终形成圆锥形光束。

激光大灯是led灯的2倍照射距离 

激光大灯可以说是LED大灯的升级版,与LED大灯相比激光大灯所占体积更小,能耗更低,但产生的光线强度却比LED灯强1000倍以上,从而进一步扩大激光大灯的照射范围。

 

结语:从原始社会到现代化社会,进过不断的创造来突破极限。作为工业化社会的产物,汽车发展一百多年,从简单的机械组合体发展到巧夺天工的艺术品,车灯更是从无到有,为夜间行驶带来了一双犀利的眼睛。从煤油灯到激光大灯,未来的车灯会变成什么样子呢?高精尖技术会给我们带来什么惊喜呢?就让我们拭目以待!

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