“父輩們(men) ”的車燈簡史

    [XCAR 用品 原創]

    在查看汽車配置表時，你是否常去關(guan) 注車輛燈光的具體(ti) 配置？新車應用了什麽(me) 高新技術？我想，作為(wei) 車身造型中的點睛之筆、保障行車安全的重要配置，車燈的重要性不言而喻。在日新月異的車燈技術中，我們(men) 不斷向前沿科技看齊，在燈組技術發展中湧現出很多讓人驚歎的照明技術。今天，我們(men) 回過頭來，看看車燈在這130多年的演化中都發生了哪些翻天覆地的變化。

燃料照明時代（煤油燈、乙炔燈）：照亮前行的路

    早在乙炔燈前，有人便在漆黑的道路前用煤油燈為(wei) 汽車引路，將克魯平反光鏡安置在煤油燈後，使煤油燈成為(wei) 世界上第一隻聚光大燈，這便是車燈的最早雛形，但由於(yu) 煤油燈的發光效率實在不可恭維，作用如示寬燈一般的它很快被乙炔燈所替代。

1879年發明家愛迪生發明的碳絲(si) 白熾燈

    在燃料照明時代，乙炔燈的出現逐漸被一些汽車品牌所青睞，可能有人會(hui) 質疑，早在1879年白熾燈便已經被發明為(wei) 何乙炔燈會(hui) 捷足先登應用在汽車上呢？這是因為(wei) ，當時的真空白熾燈泡的燈絲(si) 是由碳絲(si) 做成的，太脆弱的燈絲(si) 禁不起路上的顛簸，所以無法應用在車燈上。而乙炔燈又以高出一倍的亮度成為(wei) 了當時車燈的首選。

    乙炔燈如何工作？

    其實在車燈內(nei) 並沒有存儲(chu) 乙炔氣體(ti) ，而是利用氧化鈣和水進行反應產(chan) 生的，在行車的過程中，晃動的車身剛好為(wei) 乙炔的產(chan) 生提供便利條件，但缺點在於(yu) ，一旦你停下車來，反應便沒有那麽(me) 強烈，隨著乙炔產(chan) 生的減少，車燈也就會(hui) 逐漸變暗。在當時即使燃燒充分的乙炔燈也隻能發出7.2*10000cd/m的輪廓亮度，但如果想要照亮車前100米距離至少需要32*10000cd/m，但在19世紀末期拿乙炔燈作為(wei) 前大燈也是無奈之選。

    乙炔燈的致命傷(shang)

老爺車上常見的乙炔燈

    由於(yu) 乙炔與(yu) 煤油同樣需要依靠燃燒發光，所以很容易被路上的雨水澆滅，在惡略天氣下行車簡直成為(wei) 了司機們(men) 的噩夢。其次，乙炔燈的耐用度與(yu) 剛剛麵世的白熾燈相比強不到哪裏，加之燃燒後的乙炔會(hui) 產(chan) 生大量堿石灰（Ca(OH)2），這種對蛋白質有溶解效果的有害物質落在皮膚上會(hui) 產(chan) 生強烈刺激性和腐蝕性，嚴(yan) 重的會(hui) 導致人休克、胃穿孔等不良反應。由此乙炔燈的發展被嚴(yan) 重缺陷所製約，汽車車燈的變革在所難免。

白熾燈時代（白熾燈、鹵素燈）：百年“帝國”偉(wei) 業(ye)

    隨著電燈的發展，耐用度的提升，乙炔燈連同著它的缺點逐漸退出了車燈曆史的舞台，在電燈逐步占據車輛大燈時代初期，電燈多應用在電動車上而不是汽油車。當時所謂的電動車還是多以鉛酸蓄電池為(wei) 動力來源，所以驅動效率很低。但相比於(yu) 汽油車的噪音與(yu) 汙染，電動車在19世紀到20世紀間受到了“土豪們(men) ”的青睞。#p#分頁標題#e#

哥倫(lun) 比亞(ya) 電力汽車公司在1898年生產(chan) 的電動車配備了第一個(ge) 鎢絲(si) 大燈

    早在1898年，哥倫(lun) 比亞(ya) 電動公司推出了一輛搭載鎢絲(si) 燈的電動車。站在電動車的角度上看，搭載電燈看似是合乎情理的事情，但就如前文所說，纖細的燈絲(si) 很容易在顛簸的路麵斷裂，再加之沒有聚焦裝置，電燈的首秀並不能算是成功，這也正是乙炔燈能夠沿用到1925年之久的原因。

受達官貴族青睞的電動車

    雖然大發明愛迪生家曾在《紐約時報》上力挺電動車的經濟零排放，但也阻止不了內(nei) 燃機技術的迅猛發展給電動車帶來的衝(chong) 擊。相反的是，電動車的落寞卻沒有使電燈進入黑暗時代。隨著紐約康寧玻璃公司首先在電燈上加入燈光聚焦裝置，在增加了大燈範圍的情況下又消除了給駕駛員造成眩光的缺陷。這個(ge) 突破性的創新讓電燈逐步在汽油車上推廣起來。

2近遠光燈的進化曆程

    白熾燈的發家史

紐約康寧玻璃公司首先在白熾燈上加入燈光聚焦裝置

    在1913年，螺旋鎢絲(si) 白熾燈的發明替代了原來碳絲(si) 的白熾燈，照射強度提升了50%，在車燈技術更新的同時，汽車的啟動方式發生了改變。當時的汽車使用手搖柄啟動車輛，所以並沒有在車上安置蓄電池的必要，但隨著電啟動機的加入，蓄電池不得不內(nei) 置在汽車內(nei) ，隨著電啟動的車輛越來越普及，蓄電池逐步配備在車上，白熾燈便順理成章的成為(wei) 了主流車燈。

近遠光車燈的起源

    如今的車輛都具備近遠光切換功能，而在1915年第一個(ge) 考慮到對向來車晃眼而配備近遠光調節的車燈公司為(wei) Guide Lamp Company，它所涉及的車燈係統隻是能夠調節車燈照射的高低，僅(jin) 僅(jin) 為(wei) 了避免給對向來車帶來麻煩，而且司機想要調節車燈高低也隻能下車調節，使用起來比較雞肋。

1917年，凱迪拉克對TYPE 53的近遠光燈係統進行了改進，司機能夠在車內(nei) 調節車燈照射高度。

    近遠光車燈的革新

1924年歐司朗公司第一個(ge) 使用了雙燈絲(si) 的燈組造型#p#分頁標題#e#

    歐司朗公司在1924年第一個(ge) 使用了雙燈絲(si) 的燈組造型，一個(ge) 負責近光照明，一個(ge) 負責遠光照明，兩(liang) 個(ge) 燈絲(si) 以輸出功率不同來投射近遠光，由於(yu) 並不能更改照射角度，歐司朗利用近光燈絲(si) 前的遮光罩來阻擋過高的炫目光線，使得近光燈的邊緣能夠呈現出明顯的折現，防止迎麵車輛駕駛員產(chan) 生眩目，而調光的開關(guan) 被安置在腳下，具體(ti) 操作方法和現在我們(men) 車內(nei) 的按鈕很相似。

    強製規定的封閉式車燈

    與(yu) 歐洲車燈不同的是，在美國的20世紀40年代到90年代之間，封閉式車燈的應用異常火爆，封閉式車燈將反射鏡和配光鏡用玻璃製成一體(ti) ，裏麵充以惰性氣體(ti) ，並把燈絲(si) 焊在反射鏡底座上，反射鏡的反射麵經真空鍍鋁。這樣一體(ti) 式設計在日常使用時可以避免異物進入燈內(nei) ，缺點是如果損壞的話隻能全部更換。但對於(yu) 當時的美國政府來說封閉式車燈有著不一樣的意義(yi) 。

受限於(yu) 美國政策影響，絕大多數美國車使用封閉式圓車燈，圖為(wei) 1964年 Chevrolet Impala SS

    由於(yu) 車燈是封閉式的，各個(ge) 零件不能自行更換，政府便要求車廠使用同一規格的車燈，這樣保證了每台行駛在公路上的車輛都符合聯邦汽車安全標準108中的規定（1970年前的所有汽車使用兩(liang) 個(ge) 七寸圓形密閉前照燈係統，而隻有一些卡車才可以使用長方形車燈）。但隨著1983年政府對政策的改變，允許讓半封閉車燈使用後，封閉式車燈便漸漸走出來車燈的曆史，第一個(ge) 使用全新設計打破格局的車輛是1984 LincolnContinental Mark VII車型，隨後各種各樣新潮的半封閉式車燈隨著車型的換代逐步應用起來。

    沿用至今的鹵素燈

    鹵鎢燈在20世紀50年代被發明出來，使用過鎢絲(si) 燈的人都會(hui) 知道，長時間使用鎢絲(si) 燈會(hui) 使車燈發黑，這樣使本來發光效率便小的可憐的鎢絲(si) 燈更加難以滿足照明需求。在需求的驅使下，人們(men) 發明出了鹵素燈，確切的說，燈泡裏不再是一種物質，而是氯和碘兩(liang) 種的結合氣體(ti) ，這便是沿用至今沒準依舊應用在你家車燈上的“遠古”技術。到此，白熾燈時代總共走過了100多年的曆史。如今，向鹵素燈發出挑戰的是一個(ge) 擁有著更高亮度、更少能耗、更耐用的新燈組技術：氙燈。

3異軍(jun) 突起的氙燈與(yu) LED

氙氣燈時代：藝高人膽大

    氙氣燈的英文全稱是Hight Intensity Discharge，簡稱HID。氙氣燈最早應用在1995年出廠的新款奔馳E級轎車上。說到氙氣燈，首先要了解一下氙氣燈的構造。氙氣燈由小型石英燈泡、變壓器和電子控製器組成。接通電源後，通過變壓器，在幾微秒內(nei) 升到2萬(wan) 伏以上的高壓脈衝(chong) 電加在石英燈泡內(nei) 的金屬電極之間，激勵燈泡內(nei) 的物質（氙氣、少量的水銀蒸氣及金屬鹵化物）在電弧中電離產(chan) 生亮光。

    從(cong) 1995年歐洲法規批準使用這種燈起，氙氣燈就被用於(yu) 高檔車型上。相比較鹵素車燈，氙氣車燈雖然造價(jia) 更高但優(you) 點也更加明顯，它的亮度更高，照射時間長，穩定性好，並且更加節約耗電。但隨著發展，氙氣燈也已經不再是高端車的專(zhuan) 屬了，製作成本的降低讓更多的車主選擇改裝氙氣車燈，也讓氙氣車燈成為(wei) 現在除鹵素車燈外的主流車燈。

LED時代：開創“形神兼俱”的新紀元

    當氙氣燈在車燈屆混的風生水起的同時，另外一種光源顯然正在做著發力的準備，它就是LED。雖然LED不是什麽(me) 新鮮玩意兒(er) ，但被用到車輛照明卻並非那麽(me) 簡單。首先它的價(jia) 格更高，而且單個(ge) LED的光照亮度顯然不能與(yu) 氙氣燈相比，想要達到氙氣燈的亮度就需要一個(ge) LED燈組來實現。其次LED由於(yu) 體(ti) 積更小，所以散熱性並不好，而且在維修方麵不夠方便。這些相對而言的缺點讓LED車燈在普及上舉(ju) 步維艱。

    但顯然這無法阻止汽車廠商對它的喜愛程度。首先LED車燈屬於(yu) 冷光源，耗電量要比氙氣燈更低，其次LED車燈不存在燈絲(si) 發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當的電流和電壓下，LED車燈的使用時間要比氙氣燈更長。不光如此，LED車燈還有耐高溫、體(ti) 積小、穩定性好、反應速度快等特點。

    其實在汽車行業(ye) LED比氙氣燈要更早被汽車廠商使用，雖然隻是作為(wei) 配角被使用在閱讀燈、儀(yi) 表照明燈等不被人注意到的位置。早在2008年雷克薩斯LS車型就第一次使用了LED燈組作為(wei) 車輛的頭燈，從(cong) 此拉開了LED作為(wei) 頭燈燈源的篇章。之後各個(ge) 廠商都開始對LED進行跟進使用，其中使用最為(wei) 廣泛的就是LED示寬燈。

    直到今年，全新的奔馳S級發布，更是讓LED風光無限，全新S級並沒有使用傳(chuan) 統的氙氣燈，而是使用了LED來代替氙氣大燈。不光如此，新一代的S級更是在全車使用了超過兩(liang) 千顆的LED，讓燈泡這東(dong) 西正式從(cong) 奔馳S級的車身上退下了曆史的舞台。

4超越時代的OLED與(yu) 激光

OLED時代：亦真亦幻的科技體(ti) 驗

   說起OLED技術，這還與(yu) 中國人有些淵源，因為(wei) 發明這項技術的人是為(wei) 美籍華人。1987年，鄧青雲(yun) 教授和Vanslyke 采用了超薄膜技術，製成了雙層有機電致發光器件。1990 年，他發現了以共軛高分子PPV為(wei) 發光層的OLED，從(cong) 此在全世界範圍內(nei) 掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱為(wei) “OLED之父”。對於(yu) 神秘的OLED技術，歐司朗前一段時間為(wei) 我們(men) 帶來的新品已將OLED技術成熟應用，對於(yu) OLED的介紹請點擊下方鏈接，在此不重複介紹。

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 激光時代：隨心所欲創造未來

    在OLED技術還未普及的今天，激光照明已經開始在為(wei) 又一次的變革做著準備。與(yu) OLED技術不同，激光的應用早在幾十年前就已經開始，並不斷的被改進與(yu) 提升。

    激光技術的優(you) 勢

    激光燈與(yu) 普通光源的最大不同就是它能產(chan) 生幾乎平行的光束，這讓光的形狀可以做到極度的可控。同一激光器所產(chan) 生的光波具有恒定並且相同的波長，並且在理想狀態下激光可以產(chan) 生強度大於(yu) 傳(chuan) 統LED光源1000倍的光線，而產(chan) 生同樣的照明效果，激光所需要的能源以及所占用的體(ti) 積再一次大的縮減，提升了照明的效率。

激光燈最大不同就是它能產(chan) 生幾乎平行的光束

    現有的還在研發階段的激光頭燈隻需要同等效率LED頭燈的一半的電力就可以達到完全相同甚至更好的照明效果。根據現有技術數據計算，LED照明每瓦特電力可以輸出100流明的光照度，而現有激光照明每瓦特可以輸出大約170流明強度的光，區別是顯而易見的。

激光技術可以讓頭燈對任何的事物都能做出單獨照明效果

    激光的平行光特性讓汽車頭燈可以實現完全的可控性，現有的矩陣式LED隻可以控製單個(ge) LED芯片的開啟或關(guan) 閉以實現智能頭燈的單獨照明效果，但激光技術可以讓汽車頭燈對任何的事物都能做出單獨的照明效果。比如夜間行駛中碰到的路麵障礙物、過馬路的行人以及路邊的交通指示牌等，都可以用單獨的光束進行照明提示，既讓駕駛員看清路況，也讓行人意識到危險，這樣的技術革新對汽車安全的影響將是革命性的。

    但同樣，安全性和耐用度依舊是激光大燈需要克服的兩(liang) 大難題，激光在高效的同時也會(hui) 產(chan) 生巨大的熱量，控製好這種“能量光束”的溫度或者提升現有激光器的工作效率是兩(liang) 種很好的解決(jue) 辦法；另外在安全性方麵也會(hui) 有很多人會(hui) 擔心，激光的能量對於(yu) 人眼來說是很危險的，雖然用作照明的激光已經被減弱到完全無害的強度，但在相應的法律法規和安全標準頒布之前激光照明要被人們(men) 認可也還是個(ge) 艱巨的任務。

    結語：從(cong) 古至今，車燈的發展從(cong) 未停下過腳步，如今甚至有趕超時代之勢。高新技術的換代越來越快使得斷然預測幾年後燈組技術發展成為(wei) 了冒失的行為(wei) ，但新技術需要時間的考驗，就像雖然今天我們(men) 已經可以用10元買(mai) 到激光筆這樣的激光技術產(chan) 品，但將激光用在車燈照明上還是有很長的路要走的，我們(men) 隻能期待這些新技術給我們(men) 帶來的變革越早到來越好，讓車前的那條道路清晰明朗。