老司机也未必知道 汽车大灯的发展历史

zhuo

从事整车设计7年

汽车前照灯也简称为汽车大灯，是汽车在夜间或大雾、雨雪天气中行驶时，为照明道路、辨认前方障碍物的照明灯具。

一、前照灯的功能：

（1）它能够照亮前方道路，使驾驶者更易识别路障、行人、交通标志，在夜间出行时更加安全、方便；

（2）它有信息传递作用，能够通过灯光的变换，传达车辆自身行驶状态，有效避免与其他车辆的冲突，起到警示、提醒的作用，甚至能够在紧急情况下通过异常灯光变换向其他驾驶员求助。

二、前照灯的发展历程：

1885年10月，德国人卡尔本茨（Karl.Benz）研制出世界上第一辆真正意义上的汽车，尽管车辆的主要部件配备齐全，但却没有安装前照灯。

1887年，一名驾驶员驾驶汽车在黑暗中迷失，幸好偶遇一位带着手提灯的农民，才得以安全回家，于是家用手提灯便成为了首个汽车前照灯。

第一代，乙炔前照灯

从最早的乙炔前照灯发展到今天的带透镜反射式前照灯，跨越了约120年的发展历程，这期间，汽车前照灯大致经过了五代的发展。

1909年，乙炔气首次被用作汽车前照灯光源，并一直延续到1925年。乙炔是一种可燃性气体，由车灯内的碳化钙同水发生化学反应而生成，乙炔燃烧时的火焰比较明亮，在当时被广泛采用，作为前照灯照明灯具。

第二代，白炽前照灯

1913年，螺旋钨丝被用作白炽灯泡灯丝，美国凯迪拉克汽车使用此种灯泡制作前照灯，开启了汽车电器照明时代，但直到1925年，所有出厂汽车才均采用电器照明。白炽灯是第一款真正意义上用于汽车照明的“电灯”，它通过电来加热灯丝至白炽状态而发光，它的诞生拉开了汽车车灯电气照明的时代序幕。但是电于当时车载电气设备还十分落后，白炽前照灯的普及应用十分缓慢。

第三代，卤素前照灯

1964年法国“斯贝”公司生产了首批卤钨灯泡前照灯，比传统车灯寿命长、亮度高，成功替代了普通白炽灯。

卤素灯是在普通白炽灯基础上发展而来的一种高级版本，它的出现大大延长了钨丝车灯的寿命。

卤素灯是在灯泡内注入卤素气体，钨丝通电后，蒸发的钨丝与卤素气体发生化学反应生成卤化钨，使得蒸发的钨能够重新凝结在钨丝上，这样就避免了钨丝过早的断裂，从而延长灯泡寿命。早期的卤素灯，还存在稳定性不足等各种问题，此后，随着卤素灯的不断技术改进，其一直被沿用至今。目前，绝大多数中低端汽车上的前照灯仍基本采用卤素灯作为前照灯。

第四代，HID氙气灯

HID（High Intensity Discharge Lamp）即高压气体放电灯。氙气灯能够代替卤素前照灯主要有以下方面：

（1）光色纯净、色系广、色温高，其光色接近于正午的日光的颜色，更适合人眼的视觉感受，这样的灯光用在车辆的夜间照明上，有助于缓解驾驶员驾驶时的紧张和疲劳。

（2）正常工作的功率较小，仅35w左右，但光通量大，使用寿命长达普通卤素灯的10倍；

（3）氙气灯不会突然熄灭，所以一旦发生设备故障，氙气灯仍可提供照明至逐渐变暗，能够给予驾驶员相应的反应时间紧急处理，增加了行车安全性；

相比卤素前照灯，氙气前照灯在技术上的进步是压倒性的。但是氙气灯唯一"麻烦"的地方，就是需要专门的设备来将车载电源电压转为稳定的高电压，这个设备叫电子镇流器，也称安定器。

氙气灯相比卤素灯具有的种种性能优势，使其在汽车前照灯上使用越来越广，但安定器的高技术要求推高了产品成本，因此目前通常也只有中高档汽车才会配备氙气灯。

第五代，LED前照灯

LED即发光二极管（Light Emitting Diode，LED），是目前最具发展前途的新式固体光源。LED作为汽车前照灯光源，使得汽车前照灯具有体积小、响应快、耗能少、设计灵活、可靠耐用等诸多优点。

LED光源是一种创新性的照明光源，其独特之处在于LED前照灯没有灯丝，而是采用通过半导体发光照明。相比目前广泛使用的卤素灯和氙气灯，LED前照灯在能耗、寿命、效率、结构等方面占据极为明显的优势，LED光源的发光效率能够达到白炽灯的20倍，将它用于汽车照明还具有以下特点：

（1）安全：LED光源为低压供电，汽车供电系统电压典型值为12v或24v，适含LED光源。且响应时间极短，纳秒级的响应时问不仅适合高频操作，而且为驾驶员提供了更多反应时间。

（2）稳定：LED为固态光源，兼具避震性、抗撞击性、稳固性等物理持征，完全适应汽车照明的工作环境。

（3）寿命长：理论上寿命能够达到10万小时，降低了汽车车灯维修次数。

（4）设计方便：体积小，质里轻，单颗芯片面积仅3~5mmm2，能够根据车身结构更灵活的布置芯片，组装成各种造型。便于控制管理的特点能够更好的满足自适应前照系统设计的需求。

（5）色彩丰富：不同波长的LED光源能够通过改变半导体材料制成，车内外均可使用，并且能够根据车主需求进行个性改装定制。

（6）节能环保：LED制作材料不含汞等重金属，废料可回收利用，并且发光效率高，耗能低，能够有效减少环墳污染，有利于改善温室效应，在节能环保、低碳经济的大背景下，LED作为第四代照明光源应用到汽车前照灯上，有效提高了前照灯寿命、效率。

LED（Light Emitting Diode）光源作为应用前景最广泛的新型固体光源，具有寿命长、体积小、能耗低、抗震动和撞击、亮灯速度快、设计灵活、控制灵活等优点。LED光源已广泛应用于车内照明装置及车外信号装置。随着LED光源技术的发展，其高度和稳定性能都得到大幅度提升，取代传统灯泡光源应用于汽车前照灯已成为一种必然趋势。

目前LED汽车前照灯的研发技术几乎被法雷奥、海拉等几个主要的国外车灯厂商所垄断，而在LED汽车前照灯的核心部件——大功率LED光源芯片的研发上，国内芯片厂家同飞利浦、爱迪生等国外厂家也存在较大技术差距。因此，大力研发我国自己的大功率LED芯片，开发LED汽车前照灯产品，显得尤为迫切。

第五代，激光大灯

除此之外，汽车前照灯的发展并未止步，各厂家仍不断尝试新的技术和开发新的产品。在2015年举行的CES展上，宝马公司推出了创新性的激光大灯产品，可实现最大600米的照明范围，该款车灯配备在概念版混合动力跑车上。

●  编后语

不管是已经退出历史舞台的乙炔灯、白炽灯，还是目前逐步要被替代的卤素灯、氙气灯，还是说大有发展前景的LED灯、激光灯。它们都见证了汽车大灯的技术发展。在未来，也许还有更为先进的车灯技术问世，让我们拭目以待。（文/卡家号：zhuo）