從煤氣到激光 汽車(chē)大燈的發(fā)展與進(jìn)化

　　時(shí)間一晃到了1913年，充入惰性氣體的鎢絲發(fā)光體白熾燈被發(fā)明出來(lái)了。這讓白熾燈的發(fā)光效率由碳絲白熾燈的1Lm/W提高到18Lm/W，強(qiáng)度的增加也讓其能夠應(yīng)付顛簸的路面。于是，有著種種缺點(diǎn)的乙炔燈被進(jìn)化后的白熾燈慢慢趕下了歷史舞臺(tái)。

　　這時(shí)，用以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電啟動(dòng)機(jī)也被發(fā)明出來(lái)，之后又有了蓄電池。至此，電光源車(chē)燈的必要條件湊齊了，于是白熾燈作為車(chē)燈的發(fā)展也就順理成章了。不過(guò)在早期，汽車(chē)電器設(shè)備（啟動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池和照明設(shè)備）并不是每輛汽車(chē)的標(biāo)配，而是根據(jù)用戶需求選裝，直到1925年，電器設(shè)備才成為每輛汽車(chē)出廠時(shí)候的必備配置。

　　早期的電光源車(chē)燈由燈泡、反光鏡和防護(hù)玻璃組成，發(fā)出中心對(duì)稱(chēng)的光線。隨著車(chē)燈亮度的增加，炫光問(wèn)題逐漸被人們重視。車(chē)輛交匯時(shí)，因強(qiáng)光造成對(duì)面駕駛員眩目導(dǎo)致的車(chē)禍變的越來(lái)越多。一方面，車(chē)燈需要照亮車(chē)前100米的路面和至少2米高的障礙物，另一方面又必須保證不會(huì)影響迎面駛來(lái)的車(chē)輛，這成為車(chē)燈發(fā)展的一大矛盾。

　　1925年，歐司朗（西門(mén)子的子公司）發(fā)明了雙燈絲大燈，從而讓美國(guó)人開(kāi)發(fā)了非對(duì)稱(chēng)式前大燈。這種大燈在一個(gè)燈泡內(nèi)使用兩個(gè)燈絲作為前車(chē)燈（遠(yuǎn)光）和會(huì)車(chē)燈（近光）光源，近光燈下方有一個(gè)遮光罩，用以遮擋住照向?qū)γ孳?chē)輛的光。你可以在路面上看到一個(gè)清晰的明暗截止線，對(duì)面車(chē)輛只會(huì)被照亮下半部分，從而避免了對(duì)面駕駛員的眩目問(wèn)題。

　　由于早期的汽車(chē)需要司機(jī)隨時(shí)調(diào)節(jié)火花塞點(diǎn)火時(shí)機(jī)、節(jié)氣門(mén)和阻風(fēng)門(mén)開(kāi)度，以及換擋，所以燈光控制就被放倒了地板上，由腳控制。于是你可以看到，當(dāng)時(shí)的汽車(chē)地板上，除了離合、油門(mén)、剎車(chē)三個(gè)踏板之外，汽笛和汽車(chē)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)也在這里，現(xiàn)在加上燈光控制，司機(jī)就需要用腳操作6個(gè)按鈕了。當(dāng)時(shí)想要開(kāi)車(chē)，沒(méi)點(diǎn)舞蹈基礎(chǔ)還真應(yīng)付不來(lái)。

   　總之，至此開(kāi)始，汽車(chē)算是正式進(jìn)入了電氣照明時(shí)代。當(dāng)然，不知足的人類(lèi)必然不會(huì)就這樣滿足，白熾燈再次進(jìn)化，于是我們現(xiàn)在熟知的鹵素車(chē)燈出現(xiàn)了。這可謂是汽車(chē)照明的一次革命，它將普通白熾燈泡中充入溴碘等鹵族元素，讓鎢燈絲可以在更高的溫度工作，能效和壽命也變得更高更長(zhǎng)。于是鹵素?zé)糇鳛橐环N成熟的光源被一直沿用，時(shí)至今日我們還能在市面上大部分汽車(chē)上看到它。

　　鹵素?zé)艟褪前谉霟舻纳?jí)版，充入鹵族元素讓它可以發(fā)出白熾燈1.5倍的亮度，壽命也延長(zhǎng)了2到3倍。最早的鹵素車(chē)燈由法國(guó)斯貝公司生產(chǎn)，為了提高白熾燈的發(fā)光效率，必須提高鎢燈絲的溫度，而溫度的升高則會(huì)造成鎢的升華。鎢元素在燈泡的玻璃罩上凝華發(fā)黑，影響光照強(qiáng)度。鹵族元素則可以與鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使冷卻后的鎢重新回到鎢絲上，形成平衡的循環(huán)，消除了燈泡發(fā)黑的現(xiàn)象，也能避免鎢絲熔斷。

　　目前基本上10萬(wàn)元左右的車(chē)型還在使用鹵素車(chē)燈，可謂老而彌堅(jiān)。當(dāng)然，鹵素?zé)艨隙ㄒ灿兴娜秉c(diǎn)，比如光照強(qiáng)度不足、光線偏黃、壽命相對(duì)更低和功耗較高。于是，氙氣燈出現(xiàn)了。

　　亮度更高能耗更低的氙氣燈出現(xiàn)

　　伴隨著人們行車(chē)安全需求的提高和日益高漲的環(huán)保意識(shí)，鹵素?zé)粢呀?jīng)無(wú)法滿足需要了。隨著車(chē)速越來(lái)越高，鹵素?zé)粼谝归g和低能見(jiàn)度環(huán)境下的亮度無(wú)法保證車(chē)輛和行人的安全；其次鹵素?zé)?0W-70W的功率也變得不太環(huán)保，而其200-300小時(shí)的壽命雖然看似不低，但和車(chē)輛整體壽命相比還是略顯得有些短。

　　鑒于此，1991年汽車(chē)燈具制造商海拉將氙氣車(chē)燈推向市場(chǎng)。與使用鎢絲發(fā)光體的鹵素?zé)舨煌?，氙氣燈直接在石英燈管?nèi)充入高壓惰性氣體氙來(lái)取代傳統(tǒng)的燈絲，通入23000伏的高壓電流，在兩極之間形成白色電弧發(fā)光。

　　與鹵素?zé)粝啾?，氙氣燈的光照?qiáng)度是前者的3倍，而能耗只有其三分之二。此外，氙氣燈的色溫與日光幾乎相同，視覺(jué)上更出色。不過(guò)由于氙氣燈在雨霧天氣下的照射想效果不如鹵素?zé)簦詢(xún)烧咭恢碧幱谕瑘?chǎng)競(jìng)技的狀態(tài)，誰(shuí)也沒(méi)有完全取代誰(shuí)。

　　如果說(shuō)氙氣燈的出現(xiàn)是車(chē)燈在質(zhì)量上的一次飛躍，那LED的出現(xiàn)則是車(chē)燈在藝術(shù)上的一個(gè)升華。傳統(tǒng)的鹵素和氙氣燈最多只能在結(jié)構(gòu)上做出一些調(diào)整，而LED的出現(xiàn)讓車(chē)燈的樣式開(kāi)始變得藝術(shù)起來(lái)。

　　LED讓車(chē)燈變得更加藝術(shù)

　　LED聽(tīng)起來(lái)名字很酷炫，但其實(shí)大家都見(jiàn)過(guò)也用過(guò)，它就是我們初中勞技課上做收音機(jī)時(shí)候用的發(fā)光二極管。它是一種電致發(fā)光元件，由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。早在1936年它便被發(fā)明出來(lái)，但直到90年代中期，能發(fā)出白色可見(jiàn)光的LED才被正式推廣。

　　LED的色溫介于鹵素和氙氣燈之間，但尺寸更小，光線更加聚焦，可根據(jù)設(shè)計(jì)師意愿被塑造成任意形狀，所以說(shuō)它的出現(xiàn)讓車(chē)燈變成了一種藝術(shù)品，也讓一些汽車(chē)廠商變成了“燈廠”。

　　因?yàn)長(zhǎng)ED點(diǎn)亮速度快、發(fā)光純度高、能耗低等特點(diǎn)，它被廣泛運(yùn)用到日間行車(chē)燈和尾燈等部件上。在一些高端車(chē)型上，它也被做成大燈。最早使用LED作為大燈光源的奧迪2010年就在A8上運(yùn)用了這項(xiàng)技術(shù)，A8L上裝備的矩陣式LED大燈能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)LED燈光的動(dòng)態(tài)管理。它可根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整LED矩陣中的光源，避免燈光直射車(chē)輛和行人。

　　正所謂科技永無(wú)止境，當(dāng)人們認(rèn)為L(zhǎng)ED已經(jīng)足夠肩負(fù)車(chē)輛照明重任的時(shí)候，德系三強(qiáng)的寶馬、奧迪和奔馳幾乎同一時(shí)間啟動(dòng)了各自的激光大燈研發(fā)計(jì)劃。這一次，車(chē)燈的體積和亮度有開(kāi)啟了飛速的進(jìn)化。

　　激光大燈 汽車(chē)大燈的終極形態(tài)

　　激光大燈相比LED，其體積只有后者的百分之一，亮度則高出千倍有余。激光大燈的的光源——激光二極管（Laser diode）與LED幾乎誕生于同一時(shí)代，雖然叫激光，但它一點(diǎn)都不耀眼。其原理是激光發(fā)光二極管的藍(lán)光燈貫穿前大燈單元內(nèi)的熒光材料，將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)擴(kuò)散的白光。

　　提到激光大燈，我們不由的就會(huì)想到寶馬。寶馬研發(fā)的激光燈亮度比LED高出了70%，照射距離是LED的兩倍，而體積卻小了近百倍，其長(zhǎng)度只有10微米。由于激光有能量聚集的特性，對(duì)人眼會(huì)造成極大傷害。

　　為了解決這一問(wèn)題，寶馬將激光在等內(nèi)進(jìn)行多次反射。激光二極管發(fā)出的光束首先會(huì)被反射到充有黃磷的透鏡中，黃磷被激光激發(fā)出白色光芒，最后這束光被反光器反射出一道明亮的白光。雖然到此為止這束光不會(huì)對(duì)人眼造成傷害了，但它的亮度依然很高，隨便亂晃還是會(huì)被人罵的。

　　總結(jié)：

　　從煤油和蠟燭，直至今日的激光大燈，其過(guò)程就好比人類(lèi)從山洞走出來(lái)住進(jìn)樓房。過(guò)去的人是否會(huì)料到今日的科技能讓車(chē)燈富有如此多的變化，我不知道。但我知道，未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)更多光怪陸離，充滿想象力的汽車(chē)大燈。激光大燈只是目前的一個(gè)階段，我相信，它的發(fā)展還遠(yuǎn)不止于此。