激光大燈、LED大燈、鹵素大燈,詳解汽車大燈發展史!

說起大燈,可是現在買車必須考慮的因素之一,產品種類眾多:激光大燈、LED大燈、鹵素大燈、氙氣大燈數不勝數,然而大燈究竟是如何一步步發展而來,亮度與適用性逐步提高的呢?歡迎收看本期走進科。。。汽車攻城獅!


其實我們通常的稱呼,說的嚴謹一些應該叫:前照燈(headlamp)

由於汽車是馬車的替代品,所以昨早的大燈也是出現在馬車上的,大概樣子如下:

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最早是以蠟燭或者煤油來提供光源,不過出現了一個問題:就是亮度不夠,過於發散。早期的城市並不像現在一樣車水馬龍,燈火通明,反而入夜後只能靠月光引路。如果能將光線聚集,自然亮度會再次提高。

所以聰明的汽車工程師們想到了更好的辦法,給車燈加上了透鏡、反射裝置,提升了照明亮度,提高了夜間行駛的安全性。

但只是這樣是不夠的,畢竟再怎麼匯聚,燭火燈光的亮度在哪兒擺著呢,就像小編吃再胖也不可能打得過泰森一樣,那麼改善光源的重擔就落在了工程師們身上。

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1880年代出現了乙炔燈/電石燈(原理為通過碳化鈣和水發生化學反應生成乙炔)。為汽車車燈帶來了一次革新,既沒有被強風吹滅的風險也不怕水,同時亮度還不錯,這就帶來了相當好的用戶反響。

這時候該有朋友問了:1880年左右愛迪生已經發明電燈了,為什麼不用電燈呢?

因為當時的點燈還是以碳絲為主,既脆弱又不耐用。而且當時的汽車電氣系統並不成熟,產生的電力往往不足以使大燈擁有穩定持久的亮度。而搖搖晃晃的汽車由能給乙炔反應帶來更良好的反應,所以當時乙炔大燈使用的要比電燈多。

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但缺點在於,一旦你停下車來,反應便沒有那麼強烈,而且隨著乙炔產生的減少,車燈也就會逐漸變暗。而且其次,乙炔燈的亮度與剛剛面世的白熾燈相比優勢並不突出,加之這種車燈使用過程中會產生大量鹼石灰(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產生強烈刺激性和腐蝕性,嚴重的會導致人休克、胃穿孔等不良反應。

  此外由於採用明火照明,如同車上掛在一個“燃燒著的打火機”,完全違背車輛安全原則,受此缺陷所制約,汽車車燈的變革在所難免。

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1909年,庫利奇發明了鎢絲的加工工藝,這才給電燈進入汽車系統打下良好的先決條件。

1898年創立的哥倫比亞電氣公司,曾生產了500輛電動汽車,並把電用於前燈和尾燈(鎢絲大燈),但是普通白熾燈的壽命問題仍然無法解決。


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當然,時代在發展,科技在進步。終於在1925年大燈迎來了電氣化時代。這時白熾燈開始在汽車工業上大規模應用。1925年,德國歐司朗(OSRAM)公司開始推廣雙絲燈炮,這使得遠光和近光的調節可以通過簡易的開關來控制,車燈的使用方法變得更加多樣。

1947年出現了輔助轉向照明,也就是隨著方向盤轉動,大燈也會轉動。

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同時期美國出現了很著名的法規,以至於設計師們想打死法規制定者——7英寸標準前照燈。

美國國家公路交通安全管理局NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)規定,所有汽車都必須裝有一對7英寸的圓形頭燈,一個必須且只能有一個。這樣就將近光和遠光整合到一個大燈中,在無形中嚴重限制了汽車車頭的造型,但也為之後隱藏式頭燈的歸來孕育了基礎。

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1957年,在凱迪拉克、克萊斯勒、納什的推動下,聯邦政府允許了四個5-3/4英寸圓燈的設計。深受“兩個7英寸圓形大燈”設計規定之苦的美國品牌紛紛採用這種新的大燈設計,於是很多車型明明是同一款卻有兩種前大燈樣式。

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類似於上圖的第一代挑戰者

當然,這也為後來的跳燈打下了深厚基礎。二戰結束後沒多久修改了法律,矩形大燈也被允許使用

但面對尺寸形狀都被固定了的大燈,設計師們表示:我就不!

於是帶回了隱藏大燈的設計,在1962年路特斯(蓮花)成為了第一個吃螃蟹的人。在Elan上使用了翻燈設計,既兼顧了造型又帶來了適用性。

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最重要的是當時24英寸法規——車燈高度必須高於24英寸。上翻式頭燈能夠使得跑車低矮的車身正好到達24英寸的法定高度,還不會提高重心,影響操控。所以深得當時的跑車廠商喜愛!

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克爾維特


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這個法案的實施時間是1940-1973年,到了1974年,矩形大燈才在美國被允許。而且這一時期不光大燈總成難看,亮度限制也很離譜,最高亮度才3.75萬cd,而此時歐洲的限制高達14萬cd,直到2000年後,美國市場上原廠配置依然以鹵素燈為主——亮度足夠用了。

設計師表示:被自己的設計醜哭了。

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20世紀60年代,我們現在常見的鹵素大燈終於來了。

以鎢絲作為發光源,不同的地方在於滷鎢燈裡面充入了特殊的工作氣體,其成分是95%的混合氣(二溴甲烷和氪氣)以及5%的高純氮,這些氣體在燈泡內建立了滷鎢循環。通過這樣的滷鎢循環,燈絲上的鎢不會逐漸揮發使燈絲燒斷,也不會因為鎢在燈泡殼上沉積而發黑,其壽命得到大大延長(壽命通常是普通白熾燈的4倍)。同時由於燈絲可以工作在更高溫度下,從而得到了更高的亮度、更高的色溫和更高的發光效率。

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1962年,大名鼎鼎的海拉公司率先推出了鹵素車燈。1965年,標準化的海拉H1系列鹵素燈誕生。

1971年,遠、近光一體的H4系列雙燈絲鹵素燈首次應用在奔馳350 SL(R107)上面。

1974年矩形大燈終於通過了美國法律的允許,但總是要難為設計師們。法規要求必須是兩個7.5 x 5.6英寸的矩形燈或四個6.5 x 3.9英寸的矩形燈,設計師和工程師一琢磨,這不跟原來沒啥區別麼?因此大部分車企都很不屑,歐洲車企更是不買賬,繼續昂首走雙圓燈或四圓燈的路線。

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1983年,福特公司實在是忍不住了,遞交車燈改個請願書,沒想到還真通過了!老舊的法規被廢除,終於複合型大燈獲得了自由。聯邦法律同意使用聚碳酸酯鏡片和橫向燈絲燈泡,所有燈組集成為大燈總成,塑料大燈外殼迅速普及。

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歐洲受益者:1985年奔馳W 124

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1984款林肯大陸馬克VII成為美國曆史上第一款採用複合大燈的汽車

1991年,寶馬7系試驗裝配了氙氣大燈,當然,那時還只有一個燈泡為氙氣燈。氙氣燈學術叫法為:HID(即為高強度放電燈)

優點是:色溫高,一般為4300K-12000K,比較接近日光,能有更好的照明效果。

缺點也顯而易見:在雨雪霧天氣下的穿透力並不如鹵素大燈。

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1999年,奔馳CL級率先裝配了雙氙氣大燈。

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接下來就是LED了。率先裝備LED的是尊貴的雷廠,在2006款 Lexus LS600h上。LED用於近光,遠光和轉向依舊為傳統燈組。


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然後就該我們的燈廠四個圈出馬了,奧迪在2007款的R8上配備AL提供的LED燈組,全部光源都是LED的!


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2010年,奔馳在CLS搭載選裝的自適應LED大燈


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2013年,奧迪在A8上搭載了LED大燈,有LED燈珠25顆,可以自動控制光束避讓對向車輛。

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當然,我們的燈廠自然名副其實,奧迪在勒芒24小時耐力賽上的R18上搭載了激光大燈技術。

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激光是幾乎平行的光束,它不會產生光散現象,因此其傳送的能量非常密集。光燈組件工作時熱量較低,工程師最頭疼的散熱問題也得以解決。

簡單來說:激光大燈原件體積更小,光線更亮,射程更遠,所需能耗更小。簡直是工程師和設計師的最愛(除了成本較高)。

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但最早應用激光大燈的民用量產車卻不是燈廠,而是BMW。在2014年CES上,奧迪展出了激光大燈的概念車型,而BMW的量產車i8則已經搭載了激光大燈。

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據說當時BMW還用廣告嘲諷了一波。

汽車是人類智慧的結晶,在歷史的變革中,汽車工業也一次次的發展,今天的歷史就講到這裡了~如果你還有什麼想了解的,歡迎評論區留言喲!


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