汽车上你可能不知道的那些黑科技,详解四大主流车灯

汽车上你可能不知道的那些黑科技,详解四大主流车灯
2020-10-30 12:04:08 葉子口腔科普丽丽

看到下图琳琅满目的车灯,你能了解它们都采用了什么技术吗?目前市面上的车灯分为卤素大灯、氙气大灯、LED大灯以及激光大灯四种,明眼人只看外观就能了解它们,本文也将采用通俗易懂的方式,帮助大家辨别车灯种类以及其中结构。

先讲解一下卤素大灯,在讲述它的故事之前,我们应该先了解一下白炽灯泡,也就是我们小时候最常见的照明工具。它的原理是电流通过灯丝时产生热量,并且由螺旋状的灯丝将热量聚集在一起,让灯丝的温度高达2000摄氏度以上,从而出现白炽状态。这时候,组成灯丝元素的原子核外电子会被激发,并使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式释放出来,并同时产生热量,故称之为白炽灯。

灯丝进入到白炽状态后的温度极高,因此为了防止灯丝被烧断,人们在灯泡里面加入了惰性气体,或者干脆抽成真空,以保护超高温环境下的灯丝寿命。比方说,小时候不少熊孩子都摔过灯泡,当灯泡突然爆炸时,响声巨大,伴随着少许白色的烟雾,那就是灯泡内部惰性气体挥发出来的结果。

随着科技的进一步发展,人们发现卤素气体可以在高温下和钨丝进行化学作用,冷却以后的钨会重新凝结在钨丝上,防止钨丝高温断裂,这时候,卤素灯就正式诞生了,它具有寿命长的优点,开始慢慢的被使用在汽车大灯上。由于普通的灯泡都是360度发光,为了集中照明效果,人们在外面加了一层反光罩用于聚拢光线,就形成了最经济实惠的反射式卤素灯。

反射式卤素灯可以远近光灯通杀,大部分低端合资车采用的都是这种灯泡,比如下图的现代瑞纳就极具代表性。

反射式卤素灯是不是看上去不大好看?所以为了让它们更漂亮一些,有些厂家就使用了近光灯为透镜式卤素灯,远光灯为反射式卤素灯的混合灯组,看起来就帅气多了。目前几乎所有的透镜式卤素灯仅仅是安装在近光灯上,因为卤素灯的亮度不高,装上透镜让光线完美穿透,还真的不如直接加个反光罩更为实用,因此,加了透镜的卤素大灯根本目的就是为了美观,如下图的经典车型本田思域。

不久之后,人们发现卤素大灯也有问题,一是寿命仍然过低,二是照射亮度低,难以在漆黑的夜晚达成安全的需要,因此卤素大灯就有了一个光荣的称号:蜡烛灯。为了解决这个问题,人们又发明了氙气大灯。

氙气大灯的内部充满了包括氙气在内的多种混合气体,并没有卤素灯包含的灯丝。它的发光原理是通过启动器以及电子镇流器,在两个电极之间形成电弧并且放光。氙气大灯内部的化学重复主要是氙气和碘化物,他们使用增压器将车上的12V电流电压瞬间增加到23000伏特,以此来激发灯组内部的氙气电子游离并在两级间产生光源。光源类似于白昼的太阳光芒,亮度高达普通卤素灯泡的3倍左右,由于没有灯丝,不必担心烧坏的问题,因此它的寿命是卤素灯泡的10倍左右。

10年以前,氙气大灯刚刚开始流行,由于具备卤素大灯无可比拟的优势,当时不少车主提车后的第一件事就是改装氙气大灯,但是由于氙气大灯的亮度实在太高,如果改装不到位很容易产生问题。比如一些小改装厂没有办法完美地把氙气灯泡和反光罩完美结合,导致射出的光线出现了散射的问题,导致驾驶员看不清道路,对方车辆也看不清自己,可谓损人不利己。当然了,现在已经有不少车型出厂就自带氙气大灯,比如奥迪A5(配置|询价)的2017款时尚型。

随着技术的进一步发展,人们又发明了LED大灯,它具有节能、寿命长、耐用性好、体积小、响应速度快、亮度衰减小、对使用环境要求低的特点。LED大灯一经推出,就得到了无数车主的喜爱,各个厂家也争相安装。如2018款的别克威朗GS就采用了矩阵式LED大灯,整个系统拥有29颗LED光源,8个远光灯组矩阵内的每一个光源都可以单独激活,在当时只有60万以上的奥迪才能配备此类灯光的市场下,这款车凭借着20万左右的价格,也确实取得了不少的关注。

最后谈一下激光大灯,激光大灯利用了激光二极管作为光源,它的体积更小,单个激光大灯的元件仅为普通LED尺寸的百分之一。发光强度也更高,激光大灯的发光强度为每瓦170流明,远胜于LED大灯的每瓦100流明。其主要原理是内部的激光发光二极管的蓝光灯能贯穿前大灯单元内有荧光的荧光粉材料,并且将它转换成扩散的白光,提供光亮的同时也能够保护对面人员的眼睛。

世界上最早研发激光大灯的当属灯厂奥迪,但是第一个正式亮相的却是2011年的宝马i8概念车,之后宝马又发布了拥有激光眼的宝马M4概念车。面对宝马的来势汹汹,奥迪在匆忙中推出了采用了激光大灯的奥迪R8(配置|询价) V10作为应对,并且加紧了对激光照明技术的进一步研发。经过研究,奥迪的技术人员发现,宝马所谓的激光大灯模块仅为配合远近光一体的LED大灯使用,帮助其增加照射距离,只有在时速超过40公里时候激光大灯才会启用。

为了解决这个问题,奥迪从自家的矩阵式LED大灯获得灵感并且加以改进,推出了矩阵式激光大灯。它利用波长为450纳米的蓝色光柱照射到无数个直径只有3mm的微型反射镜上,并且通过这些反射镜的调节,使得光线可以既可以集中起来获得更长的照射距离,也可以发散开来获取更广的照射角度,一举解决了激光照射范围过窄的问题,让全激光大灯成为了可能。高清矩阵式LED远光单元包含32个发光单元,能够独立控制,不会晃到对向车辆。车速超过70km/h后会启动激光大灯。激光大灯的照明强度为传统LED光源的10倍。如下图的2019款奥迪A8(配置|询价)L尊贵型。

车辆照明技术还在不断进步,我们唯一可以预测的是随着技术的进步,越来越多的新式照明技术将会出现,LED大灯和激光大灯的成本也将越来越低。我们普通人能做的就是慢慢等待,享受新科技带来的惊喜。

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