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汽車(chē)制造

從煤油燈到激光大燈 回顧汽車(chē)大燈進(jìn)化史

星之球科技 來(lái)源:搜狐汽車(chē)濟(jì)南站2014-07-23 我要評(píng)論(0 )   

隨著1885年卡爾本茨將人類(lèi)歷史上第一臺(tái)汽車(chē)產(chǎn)品帶到我們身邊,汽車(chē)零配件也在超過(guò)百年的歷史中不斷進(jìn)化。隨著汽車(chē)新興技術(shù)的不斷進(jìn)步,作為汽車(chē)眼睛的前照明大燈,也在...

       隨著1885年卡爾•本茨將人類(lèi)歷史上第一臺(tái)汽車(chē)產(chǎn)品帶到我們身邊,汽車(chē)零配件也在超過(guò)百年的歷史中不斷進(jìn)化。隨著汽車(chē)新興技術(shù)的不斷進(jìn)步,作為汽車(chē)眼睛的前照明大燈,也在進(jìn)化的歷程中得以不斷升級(jí),直至現(xiàn)在我們所看到的更為智能且安全的照明系統(tǒng)。在2014北京車(chē)展中,寶馬汽車(chē)帶來(lái)了應(yīng)用于i8超級(jí)跑車(chē)的激光大燈,向人們展示了未來(lái)寶馬汽車(chē)在車(chē)前照明總成的發(fā)展方向,以及大燈總成進(jìn)化的必然趨勢(shì)。我們就一起來(lái)簡(jiǎn)單回顧下汽車(chē)大燈的進(jìn)化史。

  第一代車(chē)輛照明系統(tǒng):蠟燭/煤油燈

  功能:提供車(chē)輛識(shí)別光源、兼具照明功能

  優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛

  缺點(diǎn):極易受到外界因素影響

 

  最早應(yīng)用于汽車(chē)的照明裝置為裝在燈筒中的蠟燭、煤油燈,這也是在當(dāng)時(shí)家庭、商店、甚至是市政照明,都普遍使用的照明裝置。

  不過(guò),應(yīng)用于汽車(chē)中的照明裝置不同于在家庭與商店中的功能,應(yīng)用于汽車(chē)的照明裝置需要在行車(chē)過(guò)程中提供穩(wěn)定且高亮度的照明條件,從而確保行車(chē)安全。不過(guò),蠟燭與煤油燈均需要不間斷的提供蠟燭與沒(méi)有,照明可持續(xù)時(shí)間較低,因此,不停的更換蠟燭與煤油,則為行車(chē)增添了不少麻煩。

  另外,蠟燭與煤油作為照明裝置,均需要點(diǎn)燃燃料,通過(guò)火光實(shí)現(xiàn)照明。不過(guò),火光照明卻極容易受到天氣條件的制約,無(wú)論是下雨還是刮風(fēng),都會(huì)在一定程度上影響此類(lèi)光源的照明強(qiáng)度,因此,汽車(chē)照明裝置的更新?lián)Q代迫在眉睫。

第二代車(chē)輛照明系統(tǒng):白熾燈

  功能:提供車(chē)前照明、車(chē)輛識(shí)別功能

  優(yōu)點(diǎn):光源穩(wěn)定且使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)

  缺點(diǎn):電能轉(zhuǎn)化為光源效率低、照明距離短

 

  愛(ài)迪生發(fā)明了電燈,極大的改變了人們的生活,令人們不再擔(dān)心黑夜的到來(lái)。隨著電燈在人們生活中的普及,用電能轉(zhuǎn)化為光源的形式不僅令人們?cè)谝雇淼纳罡鼮楸憷钫彰髅撾x的燃燒的時(shí)代。

  汽車(chē)同樣如此,在愛(ài)迪生發(fā)明了電燈后,汽車(chē)制造商同樣將白熾燈應(yīng)用在汽車(chē)上,用以取代依靠燃燒蠟燭或煤油的照明裝置,從而為車(chē)輛提供穩(wěn)定且強(qiáng)度更高的照明光源。相比于煤油燈而言,白熾燈的優(yōu)勢(shì)在于光源穩(wěn)定,光源強(qiáng)度不隨天氣條件的變化而改變,因此,在當(dāng)時(shí)對(duì)于人們來(lái)說(shuō),白熾燈作為汽車(chē)照明光源是極為方便與實(shí)用的改變。

  不過(guò),隨著白熾燈的普遍應(yīng)用,越來(lái)越多的人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn),白熾燈雖然照明效果穩(wěn)定,但其能量轉(zhuǎn)化效率較低,超過(guò)95%的電能都被轉(zhuǎn)化為熱能,長(zhǎng)時(shí)間使用極易造成燈體本身的破損,并且白熾燈的光源強(qiáng)度不足以支撐夜晚無(wú)路燈狀態(tài)下的照明工作,相對(duì)狹小的照明范圍還是不足以滿足人們對(duì)于夜晚行車(chē)的需求,因此,又一次關(guān)于車(chē)前照明裝置的頭腦風(fēng)暴展開(kāi)了。

 

第三代車(chē)輛照明系統(tǒng):鹵素?zé)襞?/p>

  功能:提供車(chē)前照明、車(chē)輛識(shí)別功能

  優(yōu)點(diǎn):光源穩(wěn)定、穿透性更強(qiáng)

  缺點(diǎn):使用壽命較短、能耗大

 

  作為白熾燈的其中一種,鹵素?zé)襞葜饾u被人們廣為應(yīng)用。相比于白熾燈而言,鹵素?zé)襞菰诎谉霟舻幕A(chǔ)上加以改進(jìn),采用了熔點(diǎn)更高的金屬鎢絲,因此其光照強(qiáng)度也更高于傳統(tǒng)白熾燈。

 

  作為傳統(tǒng)白熾燈最著名的特點(diǎn)之一,極強(qiáng)的光源穿透性,為雨雪霧天行車(chē)提供了充分的安全保證。由于白熾燈采用的是高溫暖色調(diào)的設(shè)置,因此在雜質(zhì)空氣中的傳播途徑更為長(zhǎng)遠(yuǎn),因此其光源穿透性強(qiáng)度也更高。作為白熾燈的進(jìn)化版本,鹵素?zé)襞輰⑦@一優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大,而這也就是為什么眾多采用氙氣大燈的汽車(chē),依舊采用鹵素?zé)襞葑鳛榍昂箪F燈的原因所在。

 

  不過(guò),相同于白熾燈的一點(diǎn)是,鹵素?zé)襞萃瑯泳哂惺褂脡勖虝?,能耗大的短板,更多的電能被轉(zhuǎn)化為熱能所浪費(fèi),鹵素?zé)襞莨ぷ餍蔬€是難以提升。此時(shí),氙氣大燈的出現(xiàn),則改變了這一難題。

 

第四代車(chē)輛照明系統(tǒng):氙氣大燈

 

  功能:強(qiáng)光源車(chē)前照明、車(chē)輛識(shí)別功能

  優(yōu)點(diǎn):光源強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)

  缺點(diǎn):雜質(zhì)空氣中的穿透性較低

 

 

  氙氣大燈的英文是High intensity Discharge,縮寫(xiě)為HID,意思是指高壓氣體放電燈。作為第四代車(chē)前照明系統(tǒng),氙氣大燈的工作效率相比于鹵素?zé)襞莸靡悦黠@提升,35W的氙氣大燈可以產(chǎn)生3200流明的強(qiáng)光,這相當(dāng)于55W鹵素?zé)襞莓a(chǎn)生1000流明光的三倍效率。

 

  氙氣大燈的使用壽命相較于鹵素?zé)襞菀灿酗@著提升,由于氙氣大燈是利用電子激發(fā)氣體發(fā)光,并無(wú)金屬鎢絲存在于燈體,因此其使用壽命也更長(zhǎng),可以達(dá)到3000小時(shí),大幅度超越汽車(chē)夜間行駛的總時(shí)數(shù),為夜間行車(chē)提供了充足的可靠性保證。

 

  盡管氙氣大燈擁有著更多的優(yōu)勢(shì),但每一款產(chǎn)品都不是盡善盡美的,在氙氣大燈中同樣擁有缺點(diǎn)。氙氣大燈的光源為冷色調(diào)的低溫光源,因此在雜質(zhì)空氣中的傳播途徑有限,在雨霧天氣條件下,氙氣燈光往往會(huì)發(fā)生大面積的折射,令駕駛者的眼前一片白光,影響行車(chē)安全。

 

第五代車(chē)輛照明系統(tǒng):LED大燈

 

  功能:高效車(chē)前照明裝置、車(chē)輛識(shí)別功能

  優(yōu)點(diǎn):使用壽命高、高效光源照射

  缺點(diǎn):成本相對(duì)昂貴

 

 

  LED大燈也就是半導(dǎo)體發(fā)光二極管,它不是通過(guò)熱能使物體升溫而發(fā)光,而是由電能直接轉(zhuǎn)化為光源,能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中擁有極少的損耗,工作效率更高。由于LED大燈總成是由多個(gè)發(fā)光二極管組合而成,并且在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中很少有能量損耗,因此,其綜合使用壽命要更高,減少了后期維護(hù)成本。

 

  此外,LED大燈采用的是冷光源,搭配LED光帶可塑形的優(yōu)勢(shì),LED大燈往往能夠?yàn)槿藗儙?lái)極強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力,視覺(jué)效果也不會(huì)受制于車(chē)身造型而改變,美觀程度得以大幅度提升。

 

  盡管LED大燈擁有諸多優(yōu)點(diǎn),但其相對(duì)更為高昂的成本還是成為了制約其應(yīng)用在更多車(chē)型中的主要因素。到目前階段,真正意義上采用LED車(chē)前照明總成的車(chē)型僅有第二代奔馳CLS,以及全新奧迪A8。

 

第六代車(chē)輛照明系統(tǒng):激光大燈

  功能:智能光源車(chē)前照明、車(chē)輛識(shí)別功能

  優(yōu)點(diǎn):使用壽命高、智能光源照射、能耗低

  缺點(diǎn):成本相對(duì)昂貴、技術(shù)要求嚴(yán)苛

 

 

  繼LED大燈之后,激光大燈的問(wèn)世,則被人們稱(chēng)之為“合理的下一步”。早在2011年,當(dāng)?shù)诙捡YCLS的新車(chē)品鑒會(huì)在上海舉辦之時(shí),來(lái)自德國(guó)奔馳的燈光設(shè)計(jì)專(zhuān)家就已經(jīng)向媒體宣揚(yáng)了不滿足于LED智能大燈的優(yōu)勢(shì)地位,進(jìn)而即將開(kāi)展激光大燈的研發(fā)工作。而隨著時(shí)間的推移,期間雖然有眾多關(guān)于激光大燈的新聞,但真正將激光大燈帶到國(guó)內(nèi)公眾面前的,卻還是寶馬的i8超級(jí)跑車(chē)。

 

  寶馬的激光大燈由激光光源、反射鏡、黃磷濾鏡以及反射碗四個(gè)部分。其工作原理就是讓激光經(jīng)歷“射出、穿透、兩反射”四個(gè)過(guò)程,首先三束藍(lán)色激光先從激光器射出,然后經(jīng)過(guò)激光反射鏡,接著聚焦到黃磷濾鏡產(chǎn)生白光,之后在反射碗上再反射一次,最終形成集中照射的圓錐形光束射出車(chē)外。整個(gè)工作過(guò)程,激光大燈將藍(lán)色單色光與黃磷濾鏡配合而“制造”出白光,其優(yōu)勢(shì)在于不受激光二極管只能發(fā)射單色激光的特性影響,保證其穩(wěn)定性和可靠性。

 

 

 

 

  在照明效率方面,激光大燈的照明效率可以達(dá)到170流明/瓦,相比于LED的100流明/瓦,激光大燈可以在能耗方面減少30%以上。

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