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新聞動態

照亮前途:探究汽車大燈演變史

2014-10-09 10:12:51

  汽車改變了人類交通狀況,擁有汽車工業成了每一個強大工業國家的象征。回首百年,從蒸汽機到以汽油、柴油為燃料的汽車發動機;從三輪車到敞篷跑車、SUV,現代汽車工業的發展推進著現代文明的繁榮。應該說,汽車確實載著人類向前發展,向前奔駛,使人類更追求自由,視野更加開闊。其中,車燈的發展也起到了至關重要的作用,從最初的照亮夜路,方便司機行駛一直衍生到現在成為一個安全標準,曆時120多年,其演變進程大約經曆了七代。

  聽說,第一個汽車前大燈是家用手提燈充當的。1887年,一個駕駛員在黑暗的曠野上迷路時,一位農人用手提燈把他引回家。1898年,哥倫比亞電動汽車(全世界最早的幾款電動汽車之一)把電力用於前燈和尾燈,這樣車燈就誕生了。最初的前大燈沒有汽車大燈調光電機,不能調光,所以在會車時有些晃眼,為了克服這個缺點,後來采用了附加光度汽車大燈調節器。這種前大燈能夠在筆直方向移動,這就是現代車燈的雛形。

  第一代乙炔氣前照燈




  最早普及的汽車大燈基本都是有明火的乙炔氣前照燈,此類燈具有較高的輪廓亮度,乙炔氣火焰的亮度比當時電光源所能達到的亮度高出一倍,因此,在1925年以前使用的汽車前照燈幾乎全是乙炔氣前照燈。當時,乙炔氣前照燈還能作為民用手提燈使用。咱們現在還能在一些好萊塢古裝片、牛仔片中看到它們的身影。再看看當時的清朝,燈籠仍然是主旋律。


  第二代電光源前照燈



  1913年,帶螺旋燈絲的充氣白熾燈泡問世,因其具有較高亮度,且沒有明火,給電光源前照燈開辟了廣闊的前景。然後由於當時汽車電氣設備係統的製約(主要是電瓶還未普及),直到1925年,車用電燈照明才得到廣泛的應用。


  第三代雙光燈芯前照燈



  充氣燈泡具備高輪廓亮度,一裝在汽車上,就呈現了在會車時因前照燈的強光形成駕駛員奪目而導致發生交通事故和撞車的嚴重問題。因此,對前照燈的設計提出了兩個互不相容的要求:一個是如何在不小於100米的間隔內使道路和高度至少為2-2.5米的障礙物得到良好的照明;另一個是如何使迎麵車輛駕駛員不奪目。要知道,汽車會車時的這種奪目問題,至今仍是汽車照明技能中最難以處理的問題,當然,現在的隱患大多跟駕駛員的道德、人品有關。

  當時,為處理奪目的問題,1924年,歐洲發明了雙光燈芯前照燈之後,美國也呈現了帶雙絲燈泡的前照燈。然而,歐洲和美國具備不奪目近光的前照燈的光學係統結構原理不盡相同。其燈泡的差異在於燈絲的形狀和位置不同:配光鏡的差異在於折光單元的圖案和計算不同,因此,近光的配光也有所不同。如今,近光係統分為歐洲係統和美國係統兩種,兩大係統的協調問題是當今世界汽車燈火發展的重要課題之一。


  第四代不對稱近光前照燈




  雙光燈芯前照燈係統歸於對稱近光係統,近光光型的左右兩側完全相同,因此左、右兩側行駛皆適用。但由於行車光(遠光)變到會車光(近光)時,視見間隔縮短,迫使車速降低。為處理在會車進程中,前照燈既不產生奪目,又能保證對道路具有良好的照明,1932年,美國發明了不對稱前照燈,它是以基準軸為中心,將光束一分為二,靠近來車一側的落地間隔短(即光束壓低,從而防炫),而另一側光束的落地間隔長(即光束抬高,從而增加視見)。


  第五代鹵素前照燈



  第一批裝有鹵素燈泡的汽車前照燈是由法國"斯貝"公司在1964年生產的。鹵素燈泡與其他白熾燈的最大不同在於一點,就是鹵素燈的玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(通常是碘或溴),其作業原理為:當燈絲發熱時,鎢原子被蒸發後向玻璃管壁方向移動,當接近玻璃管壁時,鎢蒸氣被冷卻到大約800℃並和鹵素原子結合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央繼續移動,又重新回到被氧化的燈絲上,由於鹵化鎢是一種很不穩定的化合物,其遇熱後又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補被蒸發掉的部分。通過這種再生循環進程,燈絲的使用壽命不隻得到了大大延伸(幾乎是白熾燈的4倍),同時由於燈絲能夠作業在更高溫度下,從而得到了更高的亮度,更高的色溫和更高的發光效率。在國內,至今仍有半數以上車型使用鹵素燈泡。


  第六代氙氣前照燈(HID燈)




  氙氣燈,也叫HID氣體放電式頭燈,由海拉公司在90年代初開發而來。是用包裹在石英管內的高壓氙氣替代傳統的鎢絲,提供更高色溫、更聚集的照明。由於氙燈是采用高壓電流激活氙氣而形成的一束電弧光,可在兩電極之間持續放電發光。普通汽車燈泡的功率達到55瓦,而氙燈僅需35瓦,降低近一半,可明顯減輕車輛電力係統的負擔。汽車氙氣燈的色溫在4000-6000K之間,穿透力遠遠高於鹵素燈泡,能夠提高夜間和大霧天氣的行車安全性。當晚上行車在沒有燈火的路段,路又狹窄彎曲,此刻,假如你的車燈會更亮,照得更遠,那麽行車的安全性必然提高許多。氙氣燈正是基於夜間行車安全而開發出來的。在國內,較多車企隻有頂配車型才配備氙氣燈,從而促使大量車主買下低配車配後把鹵素燈改裝為氙氣燈,再加裝一對安定器。


  第七代LED前照燈



  LED車燈是指采用LED(發光二極管)為光源的車燈。由於LED具有亮度高、色彩種類豐富、低功耗、壽命長的特色,當前已被廣泛應用於汽車領域。如奧迪、寶馬、奔馳、凱迪拉克燈等豪華品牌已經大量運用此類技能。再加上車企鼓吹的"日間行車燈"概念,大眾、現代、起亞等中級車品牌也將LED車燈配備於自家的新車上。想必,LED成為未來車輛照明的發展趨勢不可阻擋。