探秘汽车车灯的前世今生：白炽灯、氙气灯、LED灯

　　汽车大灯的百年历史，你了解吗？汽车诞生的百余年时间，同时也是人类科技能力突飞猛进的时代。伴随着电气时代到来，汽车上的电器部件也发生了巨大变化，其中最具代表性的当属车辆大灯的发展与演变了。

　　从最初的汽灯到电灯，从卤素到LED，再到最新的激光大灯，从最开始单纯用于照明，到现在用在夜视、装饰、甚至融入品牌特性等各种元素，车辆头灯俨然已成为车辆上最具特点的零部件之一。今天就跟大家一起聊聊汽车大灯的发展历程。

　　

　　早期的汽车是没有大灯的

　　无论是1885年本茨研制的世界上第一辆马车式三轮汽车，还是同年德国人哥德利普·戴姆勒发明的第一辆四轮汽车，早期的汽车发明家们首要考虑的是怎么让汽车快速而又稳定的前走，而不是照明，因此他们没有给汽车安装一个像样的车灯。

　　世界第一辆汽车“奔驰一号”，从图中可知其并没有配备车灯。

　　真正普及到汽车上的车灯当属从马车移植过来的，在电灯发明之前最主流的照明工具-煤油灯！也正是从煤油灯开始，汽车大灯开始伴随着电气革命的浪潮逐步升级换代。

　　从煤油灯算起，汽车大灯大致经历了乙炔灯、白炽/卤素灯、氙气灯、LED灯以及目前最先进的激光大灯，大致6个时代。

　　煤油灯时代使用时期：1886年-1904年

　　汽车刚诞生时，几乎什么功能都没有，更别谈车灯了。

　　据说1887年，一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，是一位农民用手提灯把他引回家。

　　这也被称为汽车上最早的照明工具。

　　上图为安装煤油灯的早期汽车

　　后来由马车上移植过来的煤油灯成为了最早车用大灯，只是煤油灯的发光强度太低，并不能满足汽车夜晚行车的安全要求。

　　所以为了使灯光光线更加集中，人们采用的办法是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，这也是车灯的最早雏形。

　　

　　依然要靠燃烧发光的乙炔灯时代使用时期：1905年-1925年

　　虽然第一个将白炽灯用作车辆头灯的车型早在1898年就诞生，但是受困于碳灯丝脆弱的使用寿命以及车用发电机技术的不成熟等因素，亮度更高、相对成熟稳定的乙炔灯成为了当时车辆头灯的首选！

　　

　　上图为使用乙炔大灯的福特T型车

　　◆ ◆ ◆

　　乙炔灯工作原理

　　利用安装在汽车脚踏板或车架上的轻便型乙炔发生器产生可燃性气体-乙炔，（原理为通过碳化钙和水发生化学反应生成乙炔）然后点燃乙炔燃烧发光从而达到照明目的。

　　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，而且随着乙炔产生的减少，车灯也就会逐渐变暗。

　　

　　早期乙炔灯曾广泛用于户外照明以及马车、自行车等交通工具上。其技术成熟、亮度高，且抗风性与抗水性都比煤油灯更有优势，因此在白炽灯成熟之前，乙炔灯成为最广泛的照明灯具。

　　当然缺点也同样明显，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，乙炔灯的亮度与刚刚面世的白炽灯相比优势并不突出，加之这种车灯使用过程中会产生大量碱石灰（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。

　　此外由于采用明火照明，如同车上挂在一个“燃烧着的打火机”，完全违背车辆安全原则，受此缺陷所制约，汽车车灯的变革在所难免。

　　跨入“新世纪”的白炽灯时代使用时期：1925年至今

　　虽然早在1898年，哥伦比亚电动公司就推出了一辆搭载钨丝灯的电动车。

　　但就如前文所说，纤细的灯丝很容易在颠簸的路面断裂，再加之车用发电机体积过大、电流不足，这也正是乙炔灯能够沿用到1925年之久的原因。

　　

　　虽然爱迪生发明了炭丝灯，但是脆弱的炭质灯丝并不适合装在颠簸不定的汽车上使用。

　　不过之后研发出来的螺旋钨丝白炽灯相比于原来的碳丝白炽灯的照射强度提升了50%，同时钨质螺旋灯丝抗震动性比炭丝灯有了长远进步，这为钨丝灯大规模作为车辆头灯来使用创造了条件。

　　自此之后，白炽灯作为车辆大灯的广泛使用标志着车辆灯光技术正式告别“明火时代”，步入了电气化发展的新纪元。

　　

　　上图为采用钨质灯丝、康宁车灯玻璃的早期车辆大灯

　　再后来随着白炽灯技术的成熟，卤钨灯在20世纪50年代也被发明出来。

　　由于普通钨丝灯亮度一般、效率不高且长时间使用钨丝灯会使灯罩发黑，为了克服这一弊端人们发明出了卤素灯，也就是通过将氯和碘两种的结合气体注入灯泡腔体，利用卤钨循环的原理消除灯体发黑的现象。这便是沿用至今却依然主流的“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。

　　卤素大灯的升级版“氙气大灯”使用时期：1992年至今

　　就如同人们对车辆的速度与舒适性的追求无止境一样，随着卤素大灯技术发展到极限，亮度更高、能耗更低、寿命更长的氙气大灯技术被发明出来。

　　

　　氙灯（HID） 即高压气体放电灯。氙气灯是重金属灯，通过在抗紫外线水晶石英玻璃管内填充多种化学气体，如氙气等惰性气体，然后再透过增压器将车载12伏电源瞬间增至23000伏，在高电压下，氙气会被电离并在电源两极之间产生光源。

　　1992年，海拉与博世分别发布了其旗下的首款氙气技术大灯，而1992年发布的宝马7系（底盘代号为E32）是世界上第一款采用氙气大灯的车型。

　　

　　第二代宝马7系首次提供氙气近光灯作为选装

　　方兴未艾的LED大灯技术使用时期：2004年至今

　　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。

　　对于汽车而言，LED光源（不仅限于前大灯）有如下好处：

　　节能、寿命超长耐用性好、LED元件体积小，紧凑便于布置和造型设计、响应速度快亮度衰减低等等。

　　

　　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。

　　

　　上图为首款采用LED光源作为车辆头灯的雷克萨斯LS车型

　　登峰造极的激光大灯技术使用时间：2008年至今

　　看完了LED头灯的介绍，接下来我们来看看最新的激光大灯技术。

　　从外观上来看，激光大灯似乎与现在普遍应用的全LED头灯没有太大的不同，但在技术上，两者却有巨大的性能差距。从能耗、亮度以及照明距离上来看，激光大灯技术可谓达到登峰造极之势。

　　

　　激光大灯包括激光光源、反射镜、黄磷滤镜以及反射碗四个部分。

　　其工作原理就是让激光经历“射出、穿透、两次反射”总共四个过程，首先三束蓝色激光先从激光器射出，然后经过激光反射镜，接着聚焦到黄磷滤镜产生白光，之后在反射碗上再反射一次，最终形成集中照射的圆锥形光束射出车外。

　　

　　激光大灯原理图

　　

　　宝马i8成为全球第一辆搭载激光大灯技术的量产车型

　　汽车诞生的一百多年以来，车灯的发展从未停下过脚步。

　　作为一项重要的汽车技术，车辆大灯已经突破普通功能性部件的范畴，与汽车设计和行车安全等功能息息相关。

　　而随着科技的进步，车灯的故事还将延续，就让我们等待新的车灯技术给我们带来更多的惊喜吧。