“父辈们”的车灯简史

    [XCAR 用品 原创]

    在查看汽车配置表时，你是否常去关注车辆灯光的具体配置？新车应用了什么高新技术？我想，作为车身造型中的点睛之笔、保障行车安全的重要配置，车灯的重要性不言而喻。在日新月异的车灯技术中，我们不断向前沿科技看齐，在灯组技术发展中涌现出很多让人惊叹的照明技术。今天，我们回过头来，看看车灯在这130多年的演化中都发生了哪些翻天覆地的变化。

燃料照明时代（煤油灯、乙炔灯）：照亮前行的路

    早在乙炔灯前，有人便在漆黑的道路前用煤油灯为汽车引路，将克鲁平反光镜安置在煤油灯后，使煤油灯成为世界上第一只聚光大灯，这便是车灯的最早雏形，但由于煤油灯的发光效率实在不可恭维，作用如示宽灯一般的它很快被乙炔灯所替代。

1879年发明家爱迪生发明的碳丝白炽灯

    在燃料照明时代，乙炔灯的出现逐渐被一些汽车品牌所青睐，可能有人会质疑，早在1879年白炽灯便已经被发明为何乙炔灯会捷足先登应用在汽车上呢？这是因为，当时的真空白炽灯泡的灯丝是由碳丝做成的，太脆弱的灯丝禁不起路上的颠簸，所以无法应用在车灯上。而乙炔灯又以高出一倍的亮度成为了当时车灯的首选。

    乙炔灯如何工作？

    其实在车灯内并没有存储乙炔气体，而是利用氧化钙和水进行反应产生的，在行车的过程中，晃动的车身刚好为乙炔的产生提供便利条件，但缺点在于，一旦你停下车来，反应便没有那么强烈，随着乙炔产生的减少，车灯也就会逐渐变暗。在当时即使燃烧充分的乙炔灯也只能发出7.2*10000cd/m的轮廓亮度，但如果想要照亮车前100米距离至少需要32*10000cd/m，但在19世纪末期拿乙炔灯作为前大灯也是无奈之选。

    乙炔灯的致命伤

老爷车上常见的乙炔灯

    由于乙炔与煤油同样需要依靠燃烧发光，所以很容易被路上的雨水浇灭，在恶略天气下行车简直成为了司机们的噩梦。其次，乙炔灯的耐用度与刚刚面世的白炽灯相比强不到哪里，加之燃烧后的乙炔会产生大量碱石灰（Ca(OH)2），这种对蛋白质有溶解效果的有害物质落在皮肤上会产生强烈刺激性和腐蚀性，严重的会导致人休克、胃穿孔等不良反应。由此乙炔灯的发展被严重缺陷所制约，汽车车灯的变革在所难免。

白炽灯时代（白炽灯、卤素灯）：百年“帝国”伟业

    随着电灯的发展，耐用度的提升，乙炔灯连同着它的缺点逐渐退出了车灯历史的舞台，在电灯逐步占据车辆大灯时代初期，电灯多应用在电动车上而不是汽油车。当时所谓的电动车还是多以铅酸蓄电池为动力来源，所以驱动效率很低。但相比于汽油车的噪音与污染，电动车在19世纪到20世纪间受到了“土豪们”的青睐。#p#分页标题#e#

哥伦比亚电力汽车公司在1898年生产的电动车配备了第一个钨丝大灯

    早在1898年，哥伦比亚电动公司推出了一辆搭载钨丝灯的电动车。站在电动车的角度上看，搭载电灯看似是合乎情理的事情，但就如前文所说，纤细的灯丝很容易在颠簸的路面断裂，再加之没有聚焦装置，电灯的首秀并不能算是成功，这也正是乙炔灯能够沿用到1925年之久的原因。

受达官贵族青睐的电动车

    虽然大发明爱迪生家曾在《纽约时报》上力挺电动车的经济零排放，但也阻止不了内燃机技术的迅猛发展给电动车带来的冲击。相反的是，电动车的落寞却没有使电灯进入黑暗时代。随着纽约康宁玻璃公司首先在电灯上加入灯光聚焦装置，在增加了大灯范围的情况下又消除了给驾驶员造成眩光的缺陷。这个突破性的创新让电灯逐步在汽油车上推广起来。

2近远光灯的进化历程

    白炽灯的发家史

纽约康宁玻璃公司首先在白炽灯上加入灯光聚焦装置

    在1913年，螺旋钨丝白炽灯的发明替代了原来碳丝的白炽灯，照射强度提升了50%，在车灯技术更新的同时，汽车的启动方式发生了改变。当时的汽车使用手摇柄启动车辆，所以并没有在车上安置蓄电池的必要，但随着电启动机的加入，蓄电池不得不内置在汽车内，随着电启动的车辆越来越普及，蓄电池逐步配备在车上，白炽灯便顺理成章的成为了主流车灯。

近远光车灯的起源

    如今的车辆都具备近远光切换功能，而在1915年第一个考虑到对向来车晃眼而配备近远光调节的车灯公司为Guide Lamp Company，它所涉及的车灯系统只是能够调节车灯照射的高低，仅仅为了避免给对向来车带来麻烦，而且司机想要调节车灯高低也只能下车调节，使用起来比较鸡肋。

1917年，凯迪拉克对TYPE 53的近远光灯系统进行了改进，司机能够在车内调节车灯照射高度。

    近远光车灯的革新

1924年欧司朗公司第一个使用了双灯丝的灯组造型#p#分页标题#e#

    欧司朗公司在1924年第一个使用了双灯丝的灯组造型，一个负责近光照明，一个负责远光照明，两个灯丝以输出功率不同来投射近远光，由于并不能更改照射角度，欧司朗利用近光灯丝前的遮光罩来阻挡过高的炫目光线，使得近光灯的边缘能够呈现出明显的折现，防止迎面车辆驾驶员产生眩目，而调光的开关被安置在脚下，具体操作方法和现在我们车内的按钮很相似。

    强制规定的封闭式车灯

    与欧洲车灯不同的是，在美国的20世纪40年代到90年代之间，封闭式车灯的应用异常火爆，封闭式车灯将反射镜和配光镜用玻璃制成一体，里面充以惰性气体，并把灯丝焊在反射镜底座上，反射镜的反射面经真空镀铝。这样一体式设计在日常使用时可以避免异物进入灯内，缺点是如果损坏的话只能全部更换。但对于当时的美国政府来说封闭式车灯有着不一样的意义。

受限于美国政策影响，绝大多数美国车使用封闭式圆车灯，图为1964年 Chevrolet Impala SS

    由于车灯是封闭式的，各个零件不能自行更换，政府便要求车厂使用同一规格的车灯，这样保证了每台行驶在公路上的车辆都符合联邦汽车安全标准108中的规定（1970年前的所有汽车使用两个七寸圆形密闭前照灯系统，而只有一些卡车才可以使用长方形车灯）。但随着1983年政府对政策的改变，允许让半封闭车灯使用后，封闭式车灯便渐渐走出来车灯的历史，第一个使用全新设计打破格局的车辆是1984 LincolnContinental Mark VII车型，随后各种各样新潮的半封闭式车灯随着车型的换代逐步应用起来。

    沿用至今的卤素灯

    卤钨灯在20世纪50年代被发明出来，使用过钨丝灯的人都会知道，长时间使用钨丝灯会使车灯发黑，这样使本来发光效率便小的可怜的钨丝灯更加难以满足照明需求。在需求的驱使下，人们发明出了卤素灯，确切的说，灯泡里不再是一种物质，而是氯和碘两种的结合气体，这便是沿用至今没准依旧应用在你家车灯上的“远古”技术。到此，白炽灯时代总共走过了100多年的历史。如今，向卤素灯发出挑战的是一个拥有着更高亮度、更少能耗、更耐用的新灯组技术：氙灯。

3异军突起的氙灯与LED

氙气灯时代：艺高人胆大

    氙气灯的英文全称是Hight Intensity Discharge，简称HID。氙气灯最早应用在1995年出厂的新款奔驰E级轿车上。说到氙气灯，首先要了解一下氙气灯的构造。氙气灯由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成。接通电源后，通过变压器，在几微秒内升到2万伏以上的高压脉冲电加在石英灯泡内的金属电极之间，激励灯泡内的物质（氙气、少量的水银蒸气及金属卤化物）在电弧中电离产生亮光。

    从1995年欧洲法规批准使用这种灯起，氙气灯就被用于高档车型上。相比较卤素车灯，氙气车灯虽然造价更高但优点也更加明显，它的亮度更高，照射时间长，稳定性好，并且更加节约耗电。但随着发展，氙气灯也已经不再是高端车的专属了，制作成本的降低让更多的车主选择改装氙气车灯，也让氙气车灯成为现在除卤素车灯外的主流车灯。

LED时代：开创“形神兼俱”的新纪元

    当氙气灯在车灯届混的风生水起的同时，另外一种光源显然正在做着发力的准备，它就是LED。虽然LED不是什么新鲜玩意儿，但被用到车辆照明却并非那么简单。首先它的价格更高，而且单个LED的光照亮度显然不能与氙气灯相比，想要达到氙气灯的亮度就需要一个LED灯组来实现。其次LED由于体积更小，所以散热性并不好，而且在维修方面不够方便。这些相对而言的缺点让LED车灯在普及上举步维艰。

    但显然这无法阻止汽车厂商对它的喜爱程度。首先LED车灯属于冷光源，耗电量要比氙气灯更低，其次LED车灯不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，LED车灯的使用时间要比氙气灯更长。不光如此，LED车灯还有耐高温、体积小、稳定性好、反应速度快等特点。

    其实在汽车行业LED比氙气灯要更早被汽车厂商使用，虽然只是作为配角被使用在阅读灯、仪表照明灯等不被人注意到的位置。早在2008年雷克萨斯LS车型就第一次使用了LED灯组作为车辆的头灯，从此拉开了LED作为头灯灯源的篇章。之后各个厂商都开始对LED进行跟进使用，其中使用最为广泛的就是LED示宽灯。

    直到今年，全新的奔驰S级发布，更是让LED风光无限，全新S级并没有使用传统的氙气灯，而是使用了LED来代替氙气大灯。不光如此，新一代的S级更是在全车使用了超过两千颗的LED，让灯泡这东西正式从奔驰S级的车身上退下了历史的舞台。

4超越时代的OLED与激光

OLED时代：亦真亦幻的科技体验

   说起OLED技术，这还与中国人有些渊源，因为发明这项技术的人是为美籍华人。1987年，邓青云教授和Vanslyke 采用了超薄膜技术，制成了双层有机电致发光器件。1990 年，他发现了以共轭高分子PPV为发光层的OLED，从此在全世界范围内掀起了OLED 研究的热潮。邓教授也因此被称为“OLED之父”。对于神秘的OLED技术，欧司朗前一段时间为我们带来的新品已将OLED技术成熟应用，对于OLED的介绍请点击下方链接，在此不重复介绍。

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 激光时代：随心所欲创造未来

    在OLED技术还未普及的今天，激光照明已经开始在为又一次的变革做着准备。与OLED技术不同，激光的应用早在几十年前就已经开始，并不断的被改进与提升。

    激光技术的优势

    激光灯与普通光源的最大不同就是它能产生几乎平行的光束，这让光的形状可以做到极度的可控。同一激光器所产生的光波具有恒定并且相同的波长，并且在理想状态下激光可以产生强度大于传统LED光源1000倍的光线，而产生同样的照明效果，激光所需要的能源以及所占用的体积再一次大的缩减，提升了照明的效率。

激光灯最大不同就是它能产生几乎平行的光束

    现有的还在研发阶段的激光头灯只需要同等效率LED头灯的一半的电力就可以达到完全相同甚至更好的照明效果。根据现有技术数据计算，LED照明每瓦特电力可以输出100流明的光照度，而现有激光照明每瓦特可以输出大约170流明强度的光，区别是显而易见的。

激光技术可以让头灯对任何的事物都能做出单独照明效果

    激光的平行光特性让汽车头灯可以实现完全的可控性，现有的矩阵式LED只可以控制单个LED芯片的开启或关闭以实现智能头灯的单独照明效果，但激光技术可以让汽车头灯对任何的事物都能做出单独的照明效果。比如夜间行驶中碰到的路面障碍物、过马路的行人以及路边的交通指示牌等，都可以用单独的光束进行照明提示，既让驾驶员看清路况，也让行人意识到危险，这样的技术革新对汽车安全的影响将是革命性的。

    但同样，安全性和耐用度依旧是激光大灯需要克服的两大难题，激光在高效的同时也会产生巨大的热量，控制好这种“能量光束”的温度或者提升现有激光器的工作效率是两种很好的解决办法；另外在安全性方面也会有很多人会担心，激光的能量对于人眼来说是很危险的，虽然用作照明的激光已经被减弱到完全无害的强度，但在相应的法律法规和安全标准颁布之前激光照明要被人们认可也还是个艰巨的任务。

    结语：从古至今，车灯的发展从未停下过脚步，如今甚至有赶超时代之势。高新技术的换代越来越快使得断然预测几年后灯组技术发展成为了冒失的行为，但新技术需要时间的考验，就像虽然今天我们已经可以用10元买到激光笔这样的激光技术产品，但将激光用在车灯照明上还是有很长的路要走的，我们只能期待这些新技术给我们带来的变革越早到来越好，让车前的那条道路清晰明朗。