Bilstrålkastare är en viktig del av bilar. Men eftersom dess existens är ganska uppenbar, ignorerar människor ofta dess utvecklingshistoria. Hur blir brinnande ljus till de smarta elektriska enheter de är nu? Detta är utvecklingshistorien för bilstrålkastare.
Förr i tiden, när det inte fanns någon modern bil, ansågs hästdragna vagnar vara det populäraste transportmedlet. Vid den här tiden kunde du bara lita på dig själv för att se vägen när du reser. Hinder för ljus och färg gjorde det omöjligt för fordonsförare att identifiera fordonet framför sig. Vagnen var relativt långsam, så man tänkte använda ljuslampor och oljelampor – som var fotogenlampor – för att signalera den motsatta personen. Oljelampor användes fram till 1900.
Vid den här tiden körde folk inte mycket på natten eftersom de inte kunde se någonting framför sig, och väglaget var riktigt dåligt. Tillsammans med samhällsutvecklingen uppgraderades fordonen och ökade i hastighet, så efterfrågan på ljus blev allt mer krävande. Det var därför de bytte ut ljus med acetylengaslampor.
Acetylengaslampor användes från 1900 till 1910. Det fanns elektrisk belysningsutrustning för bilar vid denna tid men det var inte populärt eftersom det kostade för mycket.
Så hur använde folk acetylenlampor? Gas för acetylenljuskällan genererades genom att vatten droppade långsamt på kalciumklorid i en liten behållare. Den hade mer motstånd mot vind och regn än oljelampor. Men under kallt väder fryser vattnet, vilket stoppar gasgenereringsprocessen. Det var möjligt att delvis åtgärda denna situation genom att blanda alkohol i vattnet. Dessa strålkastare krävde regelbunden rengöring av munstycksspetsen där gaslågan brann.
Efter en tid satte företaget Prest-O-Light och Corning Conophore dessa lampor i kommersiell produktion. Prest-O-Light kom med ett system för att tillföra och lagra acetylengas eftersom det är mycket flyktigt. Före 1917 var Cornings strålkastare designade för att lysa på avstånd, upp till 152 m framför fordonet.
Elektriska bilstrålkastare introducerades 1898 av ett bilelektriskt företag, Columbia Electric. Vid den här tiden var de bara valfria. Enligt en fransk författare (Devaux, 1970) började elektrisk belysning för fordon, i begränsade mängder, 1901 med användning av en liten dynamo som drivs av motorsvänghjulet.
Elektriska strålkastare var inte populära av två anledningar. Den första är den korta livslängden för filament. Vägskicket vid denna tidpunkt var fortfarande riktigt dåligt, och glödtråden måste tåla en tuff miljö. Det andra skälet är att det inte fanns någon dynamo som var liten men som ändå genererar tillräckligt med ström.
Människor fortsatte att förbättra tekniken för elektriska lampor. Det fanns dessa uppfinningar:kolfilament, osmiumfilament, tantalfilament, volframfilament, vakuumlökar och slutligen gasfyllda lökar. Vart och ett av dessa tekniksteg, från 1900 till 1911, gjordes först för elektrisk belysning i hushållen och modifierades sedan för användning på fordon några år senare.
Halvljusstrålkastare, även känd som bilundervagnsljus, introducerades av företaget Guide Lamp 1915. Men det var inte förrän 1917 som Cadillacs system blev populärt för att hjälpa förare att byta från helljus till halvljus på ett enkelt sätt.
1924 introducerades BiLux-lampan på marknaden och var också en av de första moderna fyrarna som gjorde det möjligt för användaren att justera ljusflödet. En liknande design som heter Duplo kom också ut 1925.
1927 introducerades det bekväma och intelligenta systemet för ljusjustering till fots. Den sista bilen som använde detta fotmanövrerade system var 1991 års Ford F-serie. År 1938 använde Cadillac fordonsdimljus i sina konstruktioner. Samma företag uppfann det automatiska systemet som gjorde det möjligt att växla mellan halvljus och helljus.
I 17 år gav regeringen mandat till 7-tumsstorleken på lampan och kvävde innovation för denna tidsperiod. 1957 ändrades lagen för att tillåta olika storlekar och former av ljus så länge de belyste vägen ordentligt. Strålkastartekniken var nu på väg att förbättra och förnya sig igen.
De första halogenstrålkastarna för bilar designades och användes i stor utsträckning 1962. Halogentekniken har av många ledande experter i världen ansetts vara ett av de stora stegen framåt eftersom det gör att glödlampor fungerar mer hållbart och effektivt.
I vanliga elektriska glödlampor avdunstar volframtråden genom att frigöra partiklar. Dessa partiklar kommer att fastna på sina glashöljen och göra att glödlampan förlorar sitt liv med tiden.
I halogenlampor är glödtråden innesluten i en kvartskapsel fylld med halogengas. Denna gas är inert och består av jod och brom. Det förångade volframet kombineras med halogengas i glashöljet för att skapa volfram-halogenmolekyler. Dessa molekyler migrerar sedan tillbaka till glödtråden, vilket eliminerar svärtning av glashöljet. Volframet återavsätts och återvinns på glödtråden, vilket stärker glödtråden, förlänger lampans livslängd och halogengasen är sedan fri att starta cykeln igen.
SE MER:
Xenonstrålkastare, officiellt kända som High-Intensity Discharge (HID) strålkastare, anses vara en mer hållbar lösning än halogenlampor på grund av deras färgtemperatur och ljuseffekt. De dök upp första gången på BMW 7-serien 1991 och blev gradvis det första valet bland många biltillverkare.
Funktionsprincipen för HID-lampor är densamma som för neonlampor. Du kommer att ha en förseglad glödlampa fylld med gas och elektroder i varje ände, och en elektrisk ström som flyter genom den. HID-strålkastare på bilar består av ett transparent kvartsskal, en volframelektrod och en gasblandning som drivs av en högspänningsström som flyter mellan de två elektroderna.
Jämfört med halogenstrålkastare är HID-strålkastare ljusare (ungefär tre gånger ljusare) och håller mycket längre. Om inget oväntat händer med dina strålkastare är chansen stor att HID till och med kommer att hålla längre än ditt ägande av bilen. Det betyder att du inte behöver spendera pengar på underhåll, men om de är skadade på något sätt måste du spendera en hel del för att ersätta dem. Ljuset från HID-strålkastare sprids också jämnare, båda sidor av vägen kan belysas bra. Detta är verkligen användbart om du bor i ett område med fotgängare, cyklister eller djur som kan orsaka fara på natten.
LED är en nyutvecklad strålkastare med ny teknik. Istället för att lysa med gas som xenon eller glödlampor som halogen, lyser LED-strålkastare genom små dioder när en excitationsström appliceras. Denna typ av strålkastare kräver endast en mycket liten mängd energi men kan generera en betydande mängd värme på halvledardioder.
Eftersom LED-strålkastare förbrukar mindre energi för att lysa, föredrar tillverkare att använda denna teknik eftersom generatorn inte behöver arbeta lika hårt för att driva dem. De kan fungera upp till 11-22 år innan utbyte behövs, och mycket enkla att installera. Detta gör underhållet lättare och billigare för bilägare. Ljuset från LED-strålkastare är mindre bländande än HID eller halogen, så de är säkrare för motsatta fordon på vägen. Förutom det är de mycket enkla att installera och modifiera efter bilägarnas preferenser.
Laserstrålkastare är den senaste belysningstekniken i bilen. För närvarande är det bara väldigt få superbilsmodeller som BMW i8 eller Audi R8 som är utrustade med denna teknik. Laserstrålkastare kan producera en ljusstråle som är 1000 gånger starkare än lysdioder, men förbrukar bara 2/3, till och med 1/2 mängden ström än lysdioder. Laserljuset på i8 kan lysa upp ett avstånd på 600 m framför bilen, jämfört med 300 m om man använder LED-ljus. Nackdelen är att tekniken ännu inte är mainstream, så priset är högt och passar inte mellanmarknaden.
När man tittar på den historiska tidslinjen för billjus kan man se att utvecklingen snabbt ökade under 90-talet och framåt och saktade av efter att HID-ljus uppträdde. Det kan bero på att strålkastarens prestanda har nått sin topp och att funktionerna räcker till för att tillfredsställa marknadens nuvarande behov. Men ingenjörer arbetar fortfarande hårt för att förbättra strålkastarnas prestanda, till exempel den adaptiva strålkastarfunktionen som gör körningen säkrare. Vem vet vad vi kommer att ha i framtiden? Följ underhållstipsen för mer intressant fakta och information!
